- •1. Введение в информатику
- •1.1. Информатика и информационные технологии
- •1.2. Информация. Свойства информации
- •1.3. Информационное общество. Информационные революции. Поколения компьютерных систем
- •1.4. История развития вычислительной техники
- •2. Аппаратные средства информационных технологий
- •2.1. Классификация компьютеров Компьютеры получили широкое распространение практически во всех сферах нашей жизни. Для решения различных задач используются разные типы компьютеров.
- •2.2. Основные блоки персонального компьютера. Структурная схема пк
- •С истемная
- •Генератор тактовых импульсов
- •2.3. Основные периферийные устройства, подключаемые к компьютеру
- •2.4. Компьютерные сети
- •3. Общие принципы организации и работы пк
- •3.1. Измерение количества информации
- •3.2. Кодирование и хранение информации
- •3.3. Двоичное кодирование текстовой информации
- •3.5. Двоичное кодирование звуковой информации
- •4. Арифметические и логические основы компьютера
- •4.1. Система счисления
- •4.1.1. Представление целых чисел в позиционных системах счисления
- •4.1.2. Перевод целого числа из десятичной системы в любую другую позиционную систему счисления
- •4.1.3. Перевод пpавильной десятичной дpоби в любую другую позиционную систему счисления
- •4.1.4. Перевод числа из двоичной (восьмеpичной, шестнадцатеpичной) системы в десятичную
- •4.1.5. Арифметические операции в позиционных системах счисления
- •4.2. Алгебра логики
- •4.3. Связь между алгеброй логики и двоичным кодированием
- •4.4. Логический элемент компьютера
- •4.5. Схемы и, или, не, и—не, или—не
- •4.6. Триггер, сумматор
- •4.7. Основные законы алгебры логики
- •Основные законы алгебры логики
- •Пример вложенных циклов “ для “
- •Пример вложенных циклов “ пока “
- •7. Программное обеспечение пк
- •7.1. Классификация программного обеспечения
- •7.2. Операционная система
- •7.3. Структура операционной системы ms dos
- •7.4. Файлы и файловая система
- •7.5. Логическая структура дисков. Форматирование гибких дисков
- •7.6. Программы – оболочки. Операционная система Windows
- •7.7. Особенности современных программных средств
- •7.8. Основные элементы управления в интерфейсе программных продуктов
- •7.9. Типовые диалоги в интерфейсе программных продуктов
- •7.10. Компьютерные вирусы и антивирусные программы
- •8. Информационные технологии
- •8.1. Текстовый процессор Microsoft Word
- •8.1.1. Назначение. Основные понятия
- •8.1.2. Типовая последовательность создания документа
- •Пример разработки стилей
- •8.1.3. Редактирование, форматирование и оформление документа, вставка таблиц
- •Выделение фрагмента текста мышью
- •8.1.4. Вставка символа, рисунка, объекта
- •1. Электронные презентации
- •1. 2. Организация презентаций средствами
- •1. 3. Способы создания презентации
- •1. 4. Показ презентации
- •1. 5. Публикация презентации
- •2. Графические программы
- •2. 1. Графический редактор Paint
- •8.2. Электронные таблицы Microsoft Excel
- •8.2.1. Назначение. Основные понятия
- •8.2.2. Обобщенная технология работы в электронной таблице
- •8.2.3. Ввод, редактирование, форматирование данных
- •8.2.4. Выполнение расчетов по формулам и построение диаграмм
- •Операторы, используемые в Microsoft Excel
- •8.2.5. Сортировка, консолидация данных, сводные таблицы
- •8.3. Базы данных и информационные системы
- •8.3.1.Системы управления базами данных
- •8.3.2. Реляционная модель данных (рмд)
- •8.3.3.Нормальные формы
- •8.3.4. Система управления базами данных (субд) Access
- •8.3.5. Создание таблицы
- •8.3.6. Запросы
- •8.4. Компьютерные презентации
- •9. Коммуникационные технологии
- •9.2. Что такое сеть Интернет и как она работает
- •Как связываются между собой сети в Интернет?
- •Каким образом пакет находит своего получателя ?
- •9.3. Основные возможности, предоставляемые сетью Интернет
- •1. World Wide Web — главный информационный сервис.
- •2. Электронная почта.
- •3. Cистема телеконференций Usenet (от Users Network).
- •4. Системы информационного поиска сети Интернет
- •5. Программа пересылки файлов Ftp
- •10. Правовая охрана программ и данных. Защита информации
- •Несколько советов:
С истемная
ш ина
ПЗУ
Контроллер
клавиатуры
Парал-лельный
порт
Последо-вательный
порт
Генератор тактовых импульсов
USB-порты
Таймер
Клавиатура
Принтер
Мышь
Рис. 2.1. Структурная схема персонального компьютера
Процессор (микропроцессор) управляет работой всех блоков и выполняет операции над данными – логические и арифметические. С помощью логических операций проверяются различные условия , что часто приводит к изменению последовательности выполнения команд в программе. С помощью арифметических операций числа, предварительно выбранные из основной памяти на регистры арифметического устройства процессора, могут складываться, перемножаться и т.п. . Вообще говоря, процессор персонального компьютера имеет обширную систему команд, и их только условно можно делить на логические и арифметические. Процессоры с полным набором команд (Complex Instruction Set Computing) называют CISC-процессорами. Большинство современных ПК типа IBM PC оснащаются именно CISC-процессорами. На выполнение одной команды в таких процессорах тратится не менее 4 тактов. Такт – это промежуток времени между началами подачи двух последовательных импульсов специальной микросхемой – генератором тактовой частоты. Тактовая частота – одна из основных характеристик компьютера, во многом определяющая его быстродействие.
В мощных вычислительных системах все чаще используются RISC-процессоры, в которых применен сокращенный набор команд (Reduced Instruction Set Computing). Такие компьютеры содержат только простые, самые употребительные команды, из которых “собираются” сложные операции. Зато каждая команда в RISC-процессоре выполняется за один такт. До появления процессоров Pentium микропроцессор компьютеров типа IBM PC выполнял только операции с фиксированной точкой, а для работы с действительными числами в системном блоке компьютера размещался еще математический сопроцессор. Теперь он находится в составе процессора. Для того чтобы многократно не обращаться к оперативной памяти для чтения команд и операндов при исполнении циклов, современный процессор имеет встроенную быстродействующую КЭШ-память емкостью до 512 Кбайт и больше у дорогих моделей. Часть этой памяти может размещаться на материнской плате. КЭШ-память не доступна для пользователя (в переводе Cache означает «тайник»).
Оперативная память (ОП) обеспечивает оперативную запись, хранение и предоставление информации другим блокам ПК во время его работы. Это быстрая, но энергозависимая память: ее содержимое не сохраняется после выключения компьютера. Объем оперативной памяти современного ПК 256-512 Мб и более.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) содержит тест, проверяющий в момент включения компьютера работу памяти и устройств, хранит параметры подключенных к компьютеру дисковых накопителей, последовательность попыток загрузки ОС (например, первая попытка - с диска A: , если же на нем нет системной дискеты, то с диска C: ). ПЗУ также хранит программу чтения с диска в ОП программы-загрузчика ОС и некоторые другие программы базовой системы ввода-вывода (BIOS – Base Input/Output System). ПЗУ – это либо энерго-малозависимая память (поддерживается батарейкой), либо энергонезависимая память на флэшкарте.
Таймер – это электронные часы, с которых программы при необходимости снимают текущую дату и время с точностью до долей секунды. Таймер поддерживается батарейкой – обычно той же, что и ПЗУ.
Монитор (дисплей) и видеоадаптер образуют видеосистему компьютера, которая необходима для отображения информации. Монитор, клавиатура и мышь позволяют пользователю управлять работой программ, взаимодействуя с ними (см. раздел 2). Монитор может быть выполнен на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) или на основе жидкокристаллической панели (LCD). На мониторе отображается информация, формируемая программами в памяти видеоадаптера. Основными параметрами, характеризующими видеосистему компьютера, являются размер диагонали экрана в дюймах (например, 17 дюймов), размер зерна (например, 0.25 мм) и емкость видеобуфера (например, 128 Мб). От этих параметров зависит разрешение, которое можно установить программно. Разрешение – это количество точек, формирующих изображение на дисплее (например, 1024 768). На материнских платах присутствует порт AGP (Advanced Graphic Port), через который подключаются видеокарты (видеоадаптеры).
Клавиатура обычно состоит из 101 клавиши, но встречаются более удобные при работе с Windows клавиатуры из 104 клавиш. На клавишах нанесены латинские и русские буквы, цифры, знаки препинания и другие символы, используемые для управления работой программ. Клавиши можно разбить на 5 групп:
буквенно-цифровые, размещенные в центральной части клавиатуры; для переключения в режим ввода русских букв чаще всего применяется одновременное нажатие двух клавиш – <Ctrl> + <Shift> или <Alt> + <Shift>; для обратного переключения эти же клавиши нажимаются повторно; если удерживать клавишу <Shift>, то вводимые буквы будут заглавными; если надо перейти на верхний регистр, например, для ввода заголовка, то нажимают клавишу <Caps Lock>; при ее повторном нажатии верхний регистр отменяется;
клавиши малой цифровой клавиатуры, размещенные в правой части клавиатуры; иногда с их помощью удобнее вводить числа; они могут использоваться и для перемещения курсора – после нажатия на клавишу <Num Lock>;
клавиши перемещения курсора, размещенные между первыми двумя группами клавиш;
функциональные клавиши F1, F2, …, F12; в некоторых программах они используются как командные кнопки, т.е. для активизации событийных процедур;
управляющие клавиши, используемые для переключения регистров, или для прерывания работы программы (клавиша <Pause/Break>), для перезагрузки компьютера (комбинация <Alt> + <Ctrl> + <Del>), для копирования в буфер обмена графического образа экрана (<Print Screen>) или же графического образа активного окна (<Alt> + <Print Screen>), для завершения ввода какой-либо команды или фрагмента информации (<Enter>) и для некоторых других целей.
Накопители на магнитных дисках используются для долговременного хранения файлов, содержащих разнообразную информацию – данные и программы. В отличие от ОП, дисковые запоминающие устройства считаются внешними, хотя обычно крепятся в корпусе системного блока.
Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) позволяют записывать и многократно перезаписывать файлы на дискеты, имеющие диаметр 3.5 дюйма и емкость 1.44 Мбайта. В последнее время для оперативного перенесения файлов вместо дискет все чаще применяются флэш-карты, конструктивно оформляемые в виде брелков. Они подключаются к USB-портам, причем в корпусе современного компьютера несколько USB-портов обычно выводятся на переднюю панель. Емкость флэш-карт обычно превышает 64 Мб, увеличивается с каждым годом и уже достигла 1 Гб. Поэтому можно считать, что накопители на гибких магнитных дисках (дискеты) доживают последние годы.
Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) – это винчестеры. Они позволяют записывать и перезаписывать файлы на пакет герметично закрытых дисков, вращающихся на общей оси. Каждый диск состоит из дорожек. Магнитные головки записи-чтения, не касаясь дисков, как бы летят над ними. Дорожки всех дисков винчестера, равноудаленные от оси, логически образуют цилиндр. Дорожки делятся на сектора, а сектора – на кластеры. Кластер – это минимальный объем дисковой памяти, выделяемый для записи файла. Объем кластера обычно от 4 до 32 Кб, а емкость всего винчестера теперь, как правило, превышает 40 Гб. Если файл не помещается в цепочку смежных кластеров (дальше место занято другим файлом), то он записывается в несколько цепочек кластеров. Для каждого кластера ОС запоминает на диске номер следующего кластера, занятого файлом. При первом сохранении файла (File/Сохранить как…) или при его закрытии номер первого кластера заносится в каталог. Если некорректно завершить работу программ (например, просто выключить компьютер из сети), то некоторые создаваемые программами файлы не будут отображены в каталоге диска, и на винчестере останутся «занятые» кластеры, на которые нет ссылок в каталогах файловой системы. Их освобождают с помощью служебной программы ScanDisk. Другая служебная программа (Defrag) периодически применяется, чтобы повысить эффективность использования диска. Путем перемещения содержимого кластеров эта программа добивается того, чтобы каждый файл размещался в одной цепочке смежных кластеров. Все это справедливо для файловых систем FAT-16 и FAT-32. В Windows NT/2000/XP, предлагается использовать файловую систему NTFS, в которой единой таблицы размещения файлов FAT (File Allocation Table) уже нет. NTFS – более сложная, по сравнению с FAT-32, файловая система, но у нее есть такие преимущества, как невозможность появления «ничейных» кластеров, способность к самовосстановлению, а также практически неограниченный размер тома и файла на нем (до 16 экзабайт; 1 экзабайт = 1000000 гигабайт; при использовании FAT32 можно отформатировать тома, объем которых не превышает 32 Гбайт). Кроме того, NTFS позволяет назначать права доступа к отдельным файлам. Однако если файл будет скопирован из раздела или тома NTFS в раздел или на том FAT, все права доступа и другие уникальные атрибуты, присущие NTFS, будут утрачены.
Накопители на лазерных дисках (CD ROM – Compact Disk Read-Only Memory) позволяют считывать информацию с компакт-дисков емкостью 700-800 Мбайт. Компакт-диск имеет дорожку в виде непрерывной спирали, на которой чередуются отражающие участки и не отражающие свет впадины. Подобно дискете, он вставляется в устройство CD ROM, после чего работа с ним не отличается от работы с данными на жестком диске или дискете, только перезапись информации невозможна. В промышленных условиях компакт-диски изготавливаются путем прессовки.
В настоящее время CD ROM устанавливают практически в каждый компьютер. В последние годы широкое распространение получили перезаписывающие CD, а также DVD-приводы и соответствующие диски CD-RW и DVD-RW. Формат DVD был разработан для записи кинофильмов. На однослойном одностороннем DVD-диске помещается 4.7 Гб информации, т.е. двухчасовой фильм или любые другие файлы. На двухслойном или двустороннем и, тем более, на двустороннем двухслойном DVD-диске объем хранимых данных в 2-4 раза больше, причем DVD-приводы позволяют работать и с CD-дисками. CD и DVD- диски чрезвычайно удобны для периодического сохранения информации.
На CD и DVD- дисках теперь поставляется программное обеспечение, обучающие программы, музыка, видеофильмы, справочники, базы данных и т.п. Правда, чтобы иметь возможность использовать аудио и видеоинформацию, компьютер надо еще укомплектовать звуковой картой и аудиоколонками. Для ввода звуковой информации требуется также микрофон. Если компьютер оснастить еще ТВ-тюнером, то он в полном объеме выполняет и функции телевизора.
В совокупности комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером через звук, видео, графику, т.е. в естественных для себя средах, называют средствами мультимедиа (multimedia – многосредовость). Звук и видео используются не только для развлечений, но и для пояснения формализованных данных.