1. Классификация эвм по форме представления величин вычислительной машины
делят на:
- аналоговые (непрерывного действия) АВМ
- цифровые (дискретного действия) ЦВМ
- аналого-цифровые (гибридные) ГВМ
В АВМ обрабатываемая информация представляется соответствующими
значениями аналоговых вычислений: ток, напряжение угол поворота.
В ЦВМ (ЭВМ) информация кодируется двоичным кодом. Широкое
применение получили ЦВМ с электрическим представлением дискретной
информации – электронные ЦВМ.
2. Классификация эвм по поколениям (по элементарной базе):
- Первое поколение (50г.): ЭВМ на электронных вакуумных лампах.
- Второе поколение (60г.): ЭВМ на дискретных полупроводниковых
приборах (транзисторах).
- Третье поколение (70г.): ЭВМ на полупроводниковых интегральных
схемах с малой степенью интеграции.
- Четвертое поколение (80г.): ЭВМ на больших интегральных схемах.
- Пятое поколение (90): ЭВМ на сверхбольших интегральных схемах.
- Шестое и последующие поколения: оптоэлектронные ЭВМ с массовым
параллелизмом и нейронной структурой – с распределенной степенью
большого числа несложных микропроцессоров, моделирующих
архитектуру нейронных биологических систем.
Интегральная схема – электронная схема специального назначения,
выполненная в виде единого полупроводникового кристалла, объединяющего
большое число диодов и транзисторов.
3. Классификация ЭВМ по мощности (быстродействию):
1).Супер-ЭВМ – машины для крупно-маштабных задач (фирма IBM).
2).Большие ЭВМ – машины для территориальных, региональных задач.
3).Средние ЭВМ – машины очень широкого распространения.
4).Малые ЭВМ.
5).ПЭВМ (персональные ЭВМ).
6).Микро ЭВМ и микропроцессоры.
7).Сети ЭВМ.
Принципы построения ЭВМ.
ЭВМ, компьютер – это комплекс технических средств, предназначенных для
автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и
информационных задач.
Основным принципом построения ЭВМ является программное управление, в
основе которого лежит представление алгоритма решения любой задачи в виде
программы вычислений.
Алгоритм – это конечный набор предписаний, определяющий решения
задачи посредством конечного количества операций (ISO 2382/1-84
международный стандарт).
Программа – это упорядоченное последовательность команд подлежащих
обработки.
Принцип программного управления может быть осуществлен разными
способами. Стандартом для построения практически всех ЭВМ был представлен в
1945 Году Нейманом. Схема эвм, отвечающая программному принципу управления
отражает характер действия человека по алгоритму.
Архитектура и структура ЭВМ.
Требования пользователей к выполнению вычислительных работ
определяется подбором и настройкой технических и программных средств
объединенных в одну структуру.
Структура ЭВМ – это совокупность ее элементов и их связей. Различают
структуры технических, программных и аппаратурно-программных средств.
Архитектура ЭВМ – это многоуровневая иерархия аппаратурно-программных
средств, из которых состоит ЭВМ. Каждый из уровней допускает
многовариантное построение и применение.
Обобщенная структура ЭВМ Джен Фон Неймана первого и второго поколений
УПД – устройство подготовки данных.
УВС – устройство ввода.
АЛУ – арифметико-логическое устройство.
УУ – устройство управления.
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство.
ДЗУ – длительно запоминающее устройство
ВЗУ – внешнее запоминающее устройство.
УВ – устройство вывода.
ЗУ+АЛУ+УУ – процессор.
Любая ЭВМ имеет устройство ввода информации, с помощью которого в ЭВМ
вводят программы решения задач и данные к ним.
ОЗУ – предназначено для оперативного запоминания программы хранящейся
в исполнении.
ВЗУ – предназначено для долговременного хранения информации.
Кэш-память – промежуточная память между ОЗУ и ВЗУ.
УУ – предназначено для автоматического выполнения программ путем
принудительной координации всех остальных устройств ЭВМ.
АЛУ – выполняет арифметические и логические операции над данными.
Основой АЛУ является операционный автомат, в состав которого входят:
сумматоры, счетчики, логические операции.
Классическая структура ЭВМ с переходом на БИС (большие интегральные
схемы) перешла в понятие архитектура ЭВМ.
Обобщенная архитектура третьего и четвертого поколений
В ЭВМ третьего поколения усложнение структуры произошло за счет
разделения процессов ввода/вывода информации, и ее обработки. Появляется
понятие процессор, где неразрывно связаны СОЗУ (сверх оперативное
устройство), АЛУ и УУ. Появляется понятие каналы ввода/вывода, которые
делят на мультиплексные (МК) и селекторные (СК) каналы.
МК – предназначены обслуживать большое количество медленно-скоростных
устройств.
СК – обслуживают высокоскоростные, отдельные устройства.
Применительно к ПЭВМ архитектура приняла упрощенный вид архитектуры
малых машин (принцип открытой архитектуры, где главным элементом является
системная магистраль). Ядро ПЭВМ образует процессор и основная память.
Подключение всех остальных устройств осуществляется через адаптеры
(устройства сопряжения).
Персональный компьютер: назначение, основные понятия.
Компьютер – это электронное устройство, предназначенное для работы с информацией, а именно введение, обработку, хранение, вывод и передачу информации. Кроме того, ПК представляет собой единое двух сущностей – аппаратной и программной частей (что и отражено на следующей схеме)
Согласно определению компьютера компоненты компьютера можно разделить на устройства, которые выполняют определенные функции, связанные с информацией.
Компоненты компьютера
Устройства обработки информации(процессор)
Устройства ввода информации (клавиатура, мышь, трекбол, джойстик, сканер, микрофон и т.д.).
Устройства вывода информации (монитор, принтер, плоттер, колонки и т. д.)
Устройства хранения информации (дискета 1,44 Мб, компакт-диск 650 Мб, винчестер ~100 Гб, магнитная лента 2 Гб, магнитооптический диск, zip-диск 100 Мб, DVD-диск – 4,7-17 Гб)
Устройства передачи информации (модем, телефакс)
На компьютерном рынке сложилось следующее разделение конфигураций персональных компьютеров.
Рабочая станция (Work Station) представляет собой мощный компьютер, основанный обычно на двухпроцессорной платформе, оснащенный максимальным объемом быстрой оперативной памяти, массивом жестких дисков и часто включенный в локальную сеть предприятия. В зависимости от решаемых задач рабочие станции бывают графическими, для научных расчетов или иного назначения.
Графическую рабочую станцию комплектуют ЗD-видеокартой профессионального класса, устройствами оцифровки и захвата сигналов телевизионного формата, высокоточными сканерами и другим необходимым оборудованием.
Настольный компьютер (Desktop) предусматривает самый обширный спектр возможных конфигураций, как платформы, так и дополнительных устройств.
Принято классифицировать настольные компьютеры по предназначению или по производительности. По назначению компьютеры подразделяют на офисные, домашние, игровые, дизайнерские. По производительности различают компьютеры начального уровня (Easy PC), среднего уровня (Mainstream), высшего класса (High End).
Офисный компьютер ориентирован на работу с программами офисного класса, может подключаться к локальной сети и не отличается высокой производительностью. Главное требование к нему – надежность.
Домашний компьютер обычно используют для развлечений и выполнения не слишком сложных учебных (рабочих) заданий. Мультимедийная направленность домашнего ПК выражается в оснащении его процессором и видеокартой среднего класса, приводом DVD, качественным монитором и комплектом хорошей акустики. Зачастую предусматривается подключение компьютера к телевизору для просмотра фильмов в форматах MPEG-4 и DVD на экране ТВ. Непременным условием является подключение к Интернету через модем или сетевую карту. Дополнительным оборудованием для домашнего компьютера являются ТВ-тюнер, сканер, струйный фотопринтер, WEB-камера.
Игровой компьютер требует наличия самой мощной графической подсистемы. Поэтому главным его элементом является графическая карта и адекватный потребностям процессор при достаточном объеме оперативной памяти. Игровой компьютер дополнительно комплектуют джойстиком, рулем (штурвалом), педалями, устройствами виртуальной реальности (шлемы, очки, перчатки).
Дизайнерский компьютер предназначен для выполнения сложных графических работ (кроме ЗD-графики кинематографического уровня) и обработки видео в режиме реального времени. По сути, это рабочая станция начального уровня, в достаточно компактном исполнении. Конкретная конфигурация дизайнерского ПК зависит от специфики решаемых задач. Для работы с ЗD-графикой требуется мощная видеокарта, для работы с видео – самый производительный процессор и так далее.
Ноутбук (Notebook) является переносным персональным компьютером. Помимо компактных габаритов, ноутбук отличается от настольного компьютера возможностью работы от аккумуляторов. Автономное функционирование обусловило высокие требования режиму энергопотребления компонентов. Обычно в ноутбуках используют специальные модификации процессоров, графических чипсетов, жестких дисков с низким энергопотреблением и автоматическим регулированием производительности в зависимости от решаемой задачи.
Обычно ноутбуки классифицируют по размеру, диагонали дисплея и числу “шпинделей” (отдельных приводов: жесткий диск, дисковод CD-ROM, дисковод гибких дисков и др.). Например, выражение “двухшпиндельный” ноутбук подразумевает наличие в компьютере жесткого диска и еще одного дисковода (чаще комбинированного привода DVD/CD-RW).
Настольный ноутбук (DeskNote). Этот класс компьютеров возник и развился в 2002 году. Его отличие от ноутбуков заключается в отсутствии аккумуляторов (и, как следствие, невозможности автономной работы), использовании процессоров для обычных настольных ПК, а иногда и адаптеров ЗD-графики высокого класса.
Планшетный ПК (Tablet PC) характеризуется наличием отдельного сенсорного дисплея с возможностью рукописного ввода и специального электронного пера. Некоторые модели комплектуются клавиатурой, трекболом, приводом CD-ROM, жестким диском.
Карманный ПК (Personal Digital Assistant, PDA) примыкает к товарной нише персональных компьютеров. Невысокая производительность, ограниченный набор программ и неудобный интерфейс пользователя сужают сферу применения КПК. Однако многие КПК позволяют подключаться к настольному компьютеру для переноса данных: телефонного справочника, записной книжки и прочих, позволяют читать литературные произведения в электронном виде, просматривать видео и т.д.
Персональные компьютеры являются наиболее широко используемыми, их мощность постоянно увеличивается, область применения расширяется. Однако их возможности ограничены, и для решения специфичных задач, требующих объемных вычислений, высочайшего быстродействия, применяют “не-персональные” компьютеры: супер-ЭВМ, большие ЭВМ (мэйнфреймы), мини-ЭВМ.
Персональный компьютер: основные логические устройства.
Логическая схема ПК как совокупность основных составляющих его элементов показана на рисунке:
Персональный компьютер: функции мультимедиа, назначение. Основные параметры.
Мультимедиа (multimedia-многосредовость) -- это интерактивные системы, обеспечивающие работу с неподвижными изображениями и движущимся видео, анимированной компьютерной графикой и текстом, речью и высококачественным звуком.
Мультимедиа делится на программную и аппаратную. Аппаратная сторона мультимедиа может быть представлена как стандартными средствами -- видеоадаптерами, мониторами, дисководами, накопителями на жёстких дисках, так и специальными средствами -- звуковыми картами, приводами CD-ROM и звуковыми колонками. Программная сторона без аппаратной лишена смысла. Программные средства делятся на прикладные и специализированные. Прикладные -- это сами приложения Windows, представляющие пользователю информацию в том или ином виде. Специализированные -- это средства создания мультимедийных приложений -- мультимедиа проектов (например, программа для создания мультимедиа презентаций MicroSoft Power Point). Сюда входят графические редакторы, редакторы видеоизображений (например, Adobe Premier), средства для создания и редактирования звуковой информации и т.д.
Так же мультимедиа может быть грубо классифицирована как линейная и нелинейная. Аналогом линейного способа представления может являться кино. Нелинейный способ представления информации позволяет человеку участвовать в выводе информации, взаимодействуя каким-либо образом со средством отображения мультимедийных данных.
Одной из основных сфер применения систем мультимедиа является образование в широком смысле слова, включая и такие направления как видеоэнциклопедии, интерактивные путеводители, тренажеры, ситуационно-ролевые игры и др. Компьютер, снабженный платой мультимедиа, немедленно становится универсальным обучающим или информационным инструментом по практически любой отрасли знания и человеческой деятельности. Очень большие перспективы перед мультимедиа в медицине: базы знаний, методики операций, каталоги лекарств и т.п. В сфере бизнеса фирма по продаже недвижимости уже используют технологию мультимедиа для создания каталогов продаваемых домов - покупатель может увидеть на экране дом в разных ракурсах, совершить интерактивную видеопрогулку по всем помещениям, ознакомиться с планами и чертежами. Технологические мультимедиа пользуется большим вниманием военных: так, Пентагон реализует программу перенесения на интерактивные видеодиски всей технической, эксплуатационной и учебной документации по всем системам вооружений, создания и массового использования тренажеров на основе таких дисков.
Еще одна быстро развивающаяся, совершенно уже фантастическая для нас область применения компьютеров, в которой важную роль играет технология мультимедиа - это системы виртуальной, или альтернативной реальности, а также близкие к ним системы "телеприсутствия".
Структура пк: устройство персонального компьютера.
( надо выбирать самое главное)))
устройство компьютера. Компьютер состоит из нескольких блоков, каждый блок выполняет определенные функции.
Первый блок, это устройства вывода , то есть те устройства, которые отвечают за вывод информации. Информация может выводиться на экран, на лист бумаги и так далее. В других разделах подробно рассказано о каждом устройстве.
Например, монитор является устройством вывода, так как отвечает за вывод информации на экран.
Следующим блоком в устройстве персонального компьютера, являются устройства ввода . По аналогии с устройствами вывода, они отвечают за ввод информации в компьютер.
Такими устройствами являются, например клавиатура, мышь и так далее, то есть те устройства, которые позволяют взаимодействовать с персональным компьютером.
С устройствами ввода вывода понятно, далее разбираем устройство персонального компьютера.
Третий блок в устройстве компьютера, является самым главным, он отвечает за управление всей системой. Это системный блок.
Устройство ПК
Системный блок, это самый сложной элемент в устройстве ПК. Вот мы и разобрали внешние элементы персонального компьютера.
Теперь повторим, что представляет собой внешнее устройство ПК. Это устройства вывода, устройства ввода и системный блок.
Перейдем к внутреннему устройству компьютера . Системный блок состоит из комплектующих.
Это элементы, которые выполняют определенные функции, они находятся внутри корпуса и сообщаются между собой.
Комплектующие, так же как и внешние устройства, могут отвечать за ввод и вывод информации.
Кроме этого, задачей некоторых элементов ПК, является обработка и хранение информации.
Это обобщенная информация об устройстве персонального компьютера. А теперь разберем принцип работы и устройство ПК, на конкретном примере.
Сейчас вкратце будут упомянуты некоторые комплектующие и устройства, подробнее о них можно почитать в соответствующих разделах. Или можно изучить курсы пользователей ПК для улучшения своих навыков.
Итак, вы включили персональный компьютер, начинаю свою работу модули обработки информации, такие как процессор и ОЗУ (оперативно запоминающие устройства), они считывают информацию с ПЗУ (постоянно запоминающие устройства), винчестера (жесткий диск).
После этого подается сигнал на видеокарту, которая выводит информацию на экран монитора. Теперь можно взаимодействовать с компьютером, при помощи устройств ввода, клавиатуры, дисковода и так далее.
Вот примерно так работает любой персональный компьютер. Вот мы и разобрались с устройством ПК. Это пока обобщенные понятия, но теперь, когда известно устройство персонального компьютера, можно представить принцип его работы.
Структура пк: системная плата, назначение, основные параметры.
Материнская (системная) плата – важнейший элемент ПК, к которому подключено все то, что составляет сам компьютер. Она служит для объединения и организации взаимодействия других компонентов. По сути, выбор конфигурации компьютера начинается именно с выбора системной платы. В нее устанавливается процессор, оперативная память, с ней связаны жесткий диск и CD-ROM, к ней через соответствующие различным интерфейсам разъемы и порты подключаются различные дополнительные устройства. Таким образом, материнская плата, центральный процессор, оперативная память составляют основу ПК, от их производительности в большой степени зависит производительность компьютера в целом. Материнские платы различаются по типу процессоров, которые могут быть установлены на них, и названия фирм, их выпускающих. На материнских платах находятся специальные перемычки – джамперы, позволяющие подстроить ее под тип процессора и других устройств, устанавливаемых на ней.
Компьютер должен быть готов к добавлению в систему стандартных дополнительных устройств, используя стандартные способы их подключения. Все узлы компьютера взаимосвязаны физически и логически. На материнской плате устанавливаются разъемы для установки дополнительных устройств – слоты расширения.
Все дополнительные устройства взаимодействуют с процессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных – шину. Виды слотов расширения различаются по типу шины. Данные могут передаваться между внешними устройствами и процессором, оперативной памятью и процессором, внешними устройствами и оперативной памятью или между устройствами ввода-вывода. Шина характеризуется типом, разрядностью, частотой и количеством подключаемых внешних устройств. При работе с оперативной памятью шина проводит поиск нужного участка памяти и обменивается информацией с найденным участком. Эти задачи выполняют две части системной шины: адресная шина и шина данных.
Структура пк: центральный процессор, назначение, основные параметры.
микропроцессор – мозг компьютера, который выполняет поступающие на его вход команды: проводит вычисления и управляет работой остальных устройств ПК;
Перечислим основные функции микропроцессора:
• выборка команд из ОЗУ;
•декодирование команд (т.е. определение назначения команды, способа ее исполнения и адресов операндов);
• выполнение операций, закодированных в командах;
• управление пересылкой информации между своими внутренними регистрами, оперативной памятью и внешними (периферийными) устройствами;
• обработка внутрипроцессорных и программных прерываний;
• обработка сигналов от внешних устройств и реализация соответствующих прерываний;
• управление различными устройствами, входящими в состав компьютера.
Внутреннее устройство микропроцессоров очень сложно (вспомним три миллиона транзисторов в “Pentium”). Даже если попытаться рассмотреть наиболее общую схему основных функциональных узлов, и то получится достаточно сложная картина. К тому же внутреннее устройство МП сильно зависит от его марки, а стало быть изучение структуры одного процессора не обязательно помогает понять работу другого. Следует признать нецелесообразным для пользователя (и даже, может быть, для программиста) изучение инженерных деталей процессора современной ЭВМ, и ограничиться, как это принято делать, только теми функциональными узлами, которые доступны программно. При таком подходе оказывается, что МП имеют много общего, и становятся отчетливо видны некоторые закономерности их внутреннего устройства. Кроме того, исчезает пугающая сложность и возникает приятное и полезное чувство, что компьютер – это не какая-то там “вещь в себе” и его поведение можно понять.
Маленькие микропроцессоры (их размер можно сравнить с кусочком сахара или мобильным телефоном) являются своего рода локомотивом компьютера и часто самым дорогим внутренним его компонентом. Процессор в основном считывает данные из памяти, манипулирует ими и возвращает их обратно в память или передает на внешние устройства, например, монитор или принтер.
Микропроцессор может обрабатывать данные любой природы: текст, числа, графика, звук и др. Это возможно потому, что данные перед использованием на компьютере преобразовываются к простейшему виду, представляются в двоичном коде, “оцифровываются”. Физически это может выглядеть как чередование намагниченных и размагниченных участков жесткого диска, отражающих и не отражающих луч участков компакт-диска, передаваемых сигналов напряжения высокого и низкого уровня и т.д.
Для описания работы цифровых устройств используется двоичная система счисления, Булева логика, законы алгебры логики.
Основными характеристиками процессора являются:
быстродействие – количество операций, производимых в 1 секунду, измеряется в бит/сек. Каждая последующая модель имеет более высокую производительность по сравнению с предыдущей. Современные процессоры обладают расширением ММХ (MultiMediaeXtention – расширение мультимедиа);
тактовая частота – количество тактов, производимых процессором за 1 секунду. Операции, производимые процессором, не являются непрерывными, они разделены на такты. Эта характеристика определяет скорость выполнения операций и непосредственно влияет на производительность процессора. Процессор Pentium и его модификации имеют тактовые частоты от 60 МГц до 1,5 ГГц (выполнять 1,5 миллиарда операций в секунду);
разрядность – количество двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Указывая разрядность процессора 64, имеют в виду, что процессор имеет 64-разрядную шину данных, т.е. за один такт он обрабатывает 64 бита.
Структура пк: виды памяти компьютера, назначение, основные параметры. Памятью компьютера называется совокупность устройств для хранения программ, вводимой информации, промежуточных результатов и выходных данных.
Виды: внешняя и внутренняя память.
Структура пк: внешняя память компьютера, назначение, основные параметры.
Внешняя память может быть с произвольным доступом и последовательным доступом. Устройства памяти с произвольным доступом позволяют получить доступ к про Внешняя память. Устройства внешней памяти весьма разнообразны. Предлагаемая классификация учитывает тип носителя, т.е. материального объекта, способного хранить информацию.
(1) Накопители на магнитной ленте исторически появились раньше, чем накопители на магнитном диске. Бобинные накопители используются в суперЭВМ и mainframe. Ленточные накопители называются стримерами, они предназначены для создания резервных копий программ и документов, представляющих ценность. Запись может производиться на обычную видеокассету или на специальную кассету. Емкость такой кассеты до 1700 Мб, длина ленты 120 м, ширина 3.81 мм (2 - 4 дорожки). Скорость считывания информации-до 100 Кб/сек.
(2) Диски относятся к носителям информации с прямым доступом, т.е. ПК может обратиться к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию, непосредственно.
Магнитные диски (МД)— в качестве запоминающей среды используются магнитные материалы со специальными свойствами, позволяющими фиксировать два направления намагниченности. Каждому из этих состояний ставятся в соответствие двоичные цифры — 0 и 1. Информация на МД записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрических окружностей - дорожек. Каждая дорожка разбита на сектора (1 сектор = 512 б). Обмен между дисками и ОП происходит целым числом секторов. Кластер — минимальная единица размещения информации на диске, он может содержать один и более смежных секторов дорожки. При записи и чтении МД вращается вокруг своей оси, а механизм управления магнитной головкой подводит ее к выбранной для записи или чтения дорожке.
Данные на дисках хранятся в файлах — именованных областях внешней памяти, выделенных для хранения массива данных. Кластеры, выделяемые файлу, могут находиться в любом свободном месте дисковой памяти и необязательно являются смежными. Вся информация о том, где именно записаны кусочки файла, хранится в таблице размещения файлов FAT (file allocation table). Для пакетов МД (это диски, установленные на одной оси) и для двусторонних дисков вводится понятие цилиндр - совокупность дорожек МД, находящихся на одинаковом расстоянии от центра.
На ГМД магнитный слой наносится на гибкую основу. Диаметр ГМД: 5,25" и 3,5". Емкость ГМД от 180 Кб до 2,88 Мб. Число дорожек на одной поверхности - 80. Скорость вращения от 3000 до 7200 об/мин. Среднее время доступа 65 - 100 мс.
Каждая новая дискета перед работой должна быть отформатирована, т.е. создана структура записи информации на ее поверхности: разметка дорожек, секторов, записи маркеров, таблицы FAT. Дискеты нужно хранить аккуратно, беречь от пыли, механических повреждений, воздействия магнитных полей, растворителей. Это основной недостаток этого вида накопителей.
НЖМД или «винчестеры» изготовлены из сплавов алюминия или из керамики и покрыты ферролаком, вместе с блоком магнитных головок помещены в герметически закрытый корпус. Емкость накопителей за счет чрезвычайно плотной записи достигает нескольких гигабайт, быстродействие также выше, чем у съемных дисков (за счет увеличения скорости вращения, т.к. диск жестко закреплен на оси вращения). Первая модель появилась на фирме IBM в 1973 г. Она имела емкость 16 Кб и 30 дорожек/30 секторов, что случайно совпало с калибром популярного ружья 30'730" «винчестер».
Диаметр ЖМД: 3,5" (есть 1,8" и 5,25"). Скорость вращения 7200 об/мин, время доступа — 6 мс.
Каждым ЖМД проходит процедуру низкоуровневого форматирования — на носитель записывается служебная информация, которая определяет разметку цилиндров диска на сектора и нумерует их, маркируются дефектные сектора для исключения их из процесса эксплуатации диска. В ПК имеется один или два накопителя. Один ЖД можно разбить при помощи специальной программы на несколько логических дисков и работать с ними как с разными ЖД.
Дисковые массивы RAID - применяются в машинах-серверах БД и в суперЭВМ, они представляют собой матрицу с резервируемыми независимыми дисками, несколько НЖМД объединены в один логический диск. Можно объединить до 48 физических дисков любой емкости, формирующих до 120 логических дисков (RAID7). Емкость таких дисков составляет до 5Т6 (терабайт=1012).
НОД (накопители на оптических дисках) делятся на:
не перезаписываемые лазерно-оптические диски или компакт-диски (CD-ROM). Поставляются фирмой-изготовителем с уже записанной на них информацией. Запись на них возможна в лабораторных условиях лазерным лучом большой мощности. В оптическом дисководе ПК эта дорожка читается лазерным лучом меньшей мощности. Ввиду чрезвычайно плотной записи CD-ROM имеют емкость до 1,5 Гб, время доступа от 30 до 300 мс, скорость считывания данных от 150 до 1500 Кб/сек;
перезаписываемые CD-диски имеют возможность записывать информацию прямо с ПК, но для этого необходимо специальное устройство.
Магнитооптические диски (ZIP) — запись на такой диск производится под высокой температурой намагничиванием активного слоя, а считывание — лучом лазера. Эти диски удобны для хранения информации, но оборудование стоит дорого. Емкость такого диска до 20,8 Мб, время доступа от 15 до 150 мс, скорость считывания информации до 2000 Кб/сек.
Контроллеры служат для обеспечения прямой связи с ОП, минуя МП, они используются для устройств быстрого обмена данными с ОП - НГМД, НЖД, дисплей и др., обеспечения работы в групповом или сетевом режиме. Клавиатура, дисплей, мышь являются медленными устройствами, поэтому они связаны с системной платой контроллерами и имеют в ОП свои отведенные участки памяти.извольному блоку данных примерно за одно и то же время доступа.
Структура пк: внутренняя память компьютера, назначение, основные параметры.
Внутренняя память в свою очередь подразделяется на:
- ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) или ROM (read only memory), которое содержит - постоянную информацию, сохраняемую даже при отключенном питании, которая служит для тестирования памяти и оборудования компьютера, начальной загрузки ПК при включении. Запись на специальную кассету ПЗУ происходит на заводе фирмы-изготовителя ПК и несет черты его индивидуальности. Объем ПЗУ относительно невелик - от 64 до 256 Кб.
- ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, ОП — оперативная память) или RAM (random access memory), служит для оперативного хранения программ и данных, сохраняемых только на период работы ПК. Она энергозависима, при отключении питания информация теряется. ОП выделяется особыми функциями и спецификой доступа:
(1) ОП хранит не только данные, но и выполняемую программу;
(2) МП имеет возможность прямого доступа в ОП, минуя систему ввода/вывода.
Логическая организация памяти — адресация, размещение данных определяется ПО, установленным на ПК, а именно ОС.
Объем ОП колеблется в пределах от 64 Кб до 64 Мб и выше, как правило, ОП имеет модульную структуру и может расширяться за счет добавления новых микросхем.
Кэш-память - имеет малое время доступа, служит для временного хранения промежуточных результатов и содержимого наиболее часто используемых ячеек ОП и регистров МП.
Объем кэш-памяти зависит от модели ПК и составляет обычно 256 Кб.
Структура пк: видео система, назначение, основные параметры.
Совместно с монитором видеоадаптер образует видеоподсистему персонального компьютера. Видеоадаптер не всегда была компонентом ПК. С переходом от черно-белых мониторов к цветным и с увеличением разрешения экрана (количества точек по вертикали и горизонтали) области видеопамяти стало недостаточно для хранения графических данных, а процессор перестал справляться с построением и обновлением изображения. Тогда и произошло выделение всех операций, связанных с управлением экраном, в отдельный блок, получивший название видеоадаптер. Физически видеоадаптер выполнен в виде отдельной дочерней платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и называется видеокартой. Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти.
За время существования персональных компьютеров сменилось несколько стандартов видеоадаптеров: MDA (монохромный); CGA (4 цвета); EGA (16 цветов); VGA (256 цветов). В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA, обеспечивающие по выбору воспроизведение до 16,7 миллионов цветов с возможностью произвольного выбора разрешения экрана из стандартного ряда значений (640x480, 800x600, 1024x768, 1152x864; 1280x1024 точек и далее).
Разрешение экрана является одним из важнейших параметров видеоподсистемы. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на экране, но тем меньше размер каждой отдельной точки и, тем самым, тем меньше видимый размер элементов изображения. Использование завышенного разрешения на мониторе малого размера приводит к тому, что элементы изображения становятся неразборчивыми и работа с документами и программами вызывает утомление органов зрения. Использование заниженного разрешения приводит к тому, что элементы изображения становятся крупными, но на экране их располагается очень мало. Если программа имеет сложную систему управления и большое число экранных элементов, они не полностью помещаются на экране. Это приводит к снижению производительности труда и неэффективной работе.
Таким образом, для каждого размера монитора существует свое оптимальное разрешение экрана, которое должен обеспечивать видеоадаптер
Структура пк: устройства ввода-вывода информации , назначение, основные параметры.
Устройства ввода информации (клавиатура, мышь, трекбол, джойстик, сканер, микрофон и т.д.)
Устройства вывода информации (монитор, принтер, плоттер, колонки и т. д.)
Сканеры - устройства ввода в ЭВМ информации непосредственно с бумажного документа. Можно вводить тексты, схемы, рисунки, графики, фотографии и другую информацию. Файл, создаваемый сканером в памяти ЭВМ называется битовой картой. Существует два формата представления графической информации в ЭВМ:
растровый — изображение запоминается в виде мозаичного набора множества точек на экране монитора, редактировать такие изображения с помощью текстовых редакторов нельзя, эти изображения редактируют в Corel Draw, Adobe PhotoShop;
текстовый — информация идентифицируется характеристиками шрифтов, кодами символов, абзацев, стандартные текстовые процессоры предназначены для работы именно с таким представлением информации.
Битовая карта требует большого объема памяти, поэтому после сканирования битовые карты упаковывают с помощью специальных программ (PCX, GIF). Сканер подключается к параллельному порту. Сканеры бывают:
черно-белые и цветные (число передаваемых цветов от 256 до 65 536);
ручные перемещаются по изображению вручную, за один проход вводится небольшое количество информации (до 105 мм), скорость считывания - 5-50 мм/сек;
планшетные — сканирующая головка перемещается относительно оригинала автоматически, скорость сканирования -2-10 сек на страницу;
роликовые — оригинал автоматически перемещается относительно сканирующей головки;
проекционные - напоминают фотоувеличитель, внизу -сканируемый документ, сверху - сканирующая головка;
штрих-сканеры — устройства для считывания штрих-кодов на товарах в магазинах.
Разрешающая способность сканеров от 75 до 1600 точек/дюйм.
Манипуляторы - компьютерные устройства, управляемые руками оператора:
мышь — устройство для определения относительных координат (смещения относительно предыдущего положения или направления) движения руки оператора. Относительные координаты передаются в компьютер и при помощи специальной программы могут вызывать перемещения курсора на экране. Для отслеживания перемещения мыши используются различные виды датчиков. Самый распространенный - механический (шарик, к которому прикасаются несколько валиков), существует еще оптический датчик, обеспечивающий более высокую точность считывания координат;
джойстик — рычажный указатель - устройство для ввода направления движения руки оператора, их чаще используют для игр на компьютере;
дигитайзер или оцифровывающий планшет — устройство для точного ввода графической информации (чертежей, графиков, карт) в компьютер. Он состоит из плоской панели (планшета) и связанного с ней ручного устройства - пера. Оператор ведет вдоль графика перо, при этом абсолютные координаты поступают в компьютер.
Клавиатура — устройство для ввода информации в память компьютера. Внутри расположена микросхема, клавиатура связана с системной платой, нажатие любой клавиши продуцирует сигнал (код символа в системе ASCII -16-ричный порядковый номер символа в таблице), в памяти ЭВМ специальная программа по коду восстанавливает внешний вид нажатого символа и передает его изображение на монитор.
Конкретный набор компонент, входящих в данный компьютер, называется его конфигурацией. Минимальная конфигурация ПК необходимая для его работы включает в себя системный блок (там находятся МП, ОП, ПЗУ, НЖМД, НГМД), клавиатуру (как устройство ввода информации) и монитор (как устройство вывода информации).
Предназначены для вывода информации от компьютера. К устройствам вывода относятся монитор, печатающие устройства, графопостроители и т. д.
Монитор
Монитор PC является важнейшим устройством отображения текстовой и графической информации. Мониторы бывают цветными и монохромными. Они могут работать в двух режимах: текстовом или графическом.
Принтер
Принтер (или печатающее устройство) предназначен для вывода информации на бумагу. Все принтеры могут выводить также рисунки и графики, цветные или черно-белые изображения. Существует несколько тысяч моделей принтеров, которые могут использоваться с IBM PC. Рассмотрим основные типы.
Плоттер (графопостроитель)
Плоттер является устройством вывода, которое применяется только в специальных областях. Плоттеры обычно используются совместно с программами САПР. Результат работы практически любой такой программы — это комплект конструкторской или технологической документации, в которой значительную часть составляют графические материалы. Таким образом, вотчиной плоттера являются чертежи, схемы, графики, диаграммы и т. п. Для этого плоттер оборудован специальными вспомогательными средствами. Поле для черчения у плоттеров соответствует форматы А4 - А0. Все современные плоттеры можно отнести к двум большим классам;
- планшетные для форматов АЗ—А2 (реже А1—А0) с фиксацией листа электрическим, реже магнитным или механическим способом
- барабанные (рулонные) плоттеры для печати на бумаге формата А1 или А0, с роликовой подачей листа, механическим или вакуумным прижимом барабанные плоттеры используют рулоны бумаги длиной до нескольких десятков метров и позволяют создавать длинные чертежи и рисунки.
31)Алгебра логики: основные понятия и определения. Создатель англ. математик Джордж Буль 19 век. Алгебра логики – математический аппарат с помощью которого записывают, вычисляют ,упрощают и преобразуют логические высказывания. Логическое высказывание-
это любое предложение высказывательной формы в отношении которого однозначно можно сказать истинно или ложно. Высказывательная форма – это любое повествовательное предложение ,которое прямо или косвенно содержит хотя бы одну переменную и становится высказыванием , когда эта переменная примет числовое значение. Все высказывания могут быть элементарными или составными ,причём составные –это такие высказывания ,которые образованы из элементарных путём добавления логических связок(таких как «и», «или», 2не» , « если..,то» и их комбинации)
32)Алгебра логики: двоичное кодирование . Двоичное кодирование – это основной способ представления информации в компьютерных системах и вообще в электронной технике, поскольку оно позволяет обеспечить надежность передачи и обработки информации. Надежность достигается благодаря необходимости различать только два состояния элементов: одно состояние отвечает нулевому значению, другое – единичному. Все операции по обработке информации, представленной двоичными кодами, сводятся к простейшим действиям над нулем и единицей. Такие операции достаточно просто реализовать технически. Это обусловливает удобство применения двоичного кодирования в электронных системах обработки информации.
Следовательно в ЭВМ используется двоичная СЧ ,при условии, что символы вводятся с клавиатуры, которая является восьмиразрядным техническим устройством ,то максимально количество символов ,которое может воспроизвести знакогенератор клавиатуры 256 всевозможных операций. Каждому из 256 со ответствует реальная комбинация байта, которая хранится в таблицах кодирования, первыми из которых стали ASCII и КОИ- 8.Во всех таблицах кодирования позиции с 0 по 31 занимает символ служебные ,к которым у пользователя нет доступа, позиции с 32 по 127 занимает английский язык и спецсимволы ,позиции с 128 по 255 занимает национальный язык.
33)Алгебра логики: логические элементы и таблицы истинности. Таблица истинности- табличное представление всевозможных выходных действий от всевозможных входных действий логической системы. Реализация логического выражения выполняется за счёт «логических элементов» компьютера ,каждый из которых реализует одну из логических функций(и,или,не). Логическая схема «И». Коньюкция –логическое умножение *,&.т.е на выходе схемы “и» истина существует только тогда , когда на каждом из входов присутствует истина.
Логическая схема « или» ,логическая дизъюнкция –сложение +,1, т.е истина на выходе схемы или существует тогда ,когда хотя бы на одном из входов истина. Логическая схема «не» -логическое отрицание «=».