Технические средства реализации информационных процессов

• 1. Аппаратная реализация компьютера.

• 2. Процессор.

• 3. Системная память (ОЗУ, ПЗУ, кэш).

• 4. Системные шины и контроллеры.

• 5. Внешняя память ( НГМД, НЖМД, СD-ROM, стример, флеш -накопитель)

• 6. Устройства ввода данных (клавиатура, манипуляторы, сканер, цифровая камера).

• 7. Устройства вывода данных (монитор, принтер, плоттер).

• 8. Устройства ввода и вывода данных (звуковая карта, модем)

• Компьютер – универсальное многофункциональное электронное программно-управляемое устройство, предназначенное для обработки, хранения и обмена информацией с внешними объектами.

• Основу компьютера составляет аппаратура (hardware), состоящая из электронных и электромеханических элементов и устройств.

• Принцип действия компьютера состоит в выполнении программ (software), заранее заданных и четко определенных последовательностей арифметических, логических и прочих операций.

Виды компьютеров

• Настольный,

• Портативный (ноутбук),

• Карманный (КПК).

Основными устройствами, входящими в состав компьютера, являются процессор, запоминающее устройство, устройства ввода и вывода (рис. 1). Процессор выполняет операции и координирует работу всех устройств. В его состав входит арифметико-логическое устройство и устройство управления. В запоминающем устройстве (или памяти) хранится программа и данные, обрабатываемые этой программой. Команды на выполнение отдельных операций и данные, над которыми операция должна быть выполнена, по очереди передаются в процессор. Результаты выполнения операций передаются обратно в память. Таким образом, память и процессор при выполнении программы постоянно обмениваются информацией.

Запоминающее устройство, о котором шла речь, называется оперативным запоминающем устройством (ОЗУ). Оно имеет высокое быстродействие и физически размещается рядом с процессором. Помимо этого имеется и внешнее (или долговременное) запоминающее устройство (ВЗУ). Оно имеет больший объем (при более низком быстродействии) и может хранить информацию достаточно долго, тогда как из оперативной памяти вся информация исчезает после выключения компьютера.

Наиболее часто для длительного хранения информации используются жесткие диски (винчестеры), гибкие диски (дискеты), а также лазерные диски (CD-ROM) и флеш-карты.

Состав настольного компьютера

• Системный блок,

• Клавиатура,

• Монитор.

Состав системного блока

• Системная плата,

• НГМД,

• НЖМД,

• СD-ROM,

• Блок питания.

Оперативная память состоит из элементов, каждый из которых может находиться в одном из двух устойчивых состояний (двоичных запоминающих элементов). Одному из двух возможных состояний ставится в соответствие 0, другому – 1. Некоторое количество двоичных элементов, соединенных для размещения одного значения (числа) называется ячейкой памяти. Более подробно структура памяти и способы представления информации будут рассмотрены в дальнейшем.

В качестве устройства ввода обычно используется клавиатура, а в качестве устройства вывода – экран дисплея или печатающее устройство (принтер).

Для решения на компьютере задача должна быть разбита на элементарные операции и каждая записана в виде отдельной команды. Цепочка таких команд и представляет собой программу.

• Центральный процессор или микропроцессор – это основной функциональный компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.

Системная память

• ОЗУ,

• ПЗУ,

• Кэш.

• Оперативная память (ОЗУ) – память с произвольным доступом – это быстрое запоминающее устройство не очень большого объема, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных.

• Постоянная память (ПЗУ) – энергонезависимая память, используемая для хранения данных, не требующих изменений.

• Кэш-память, или сверхоперативная память, - очень быстрое ЗУ небольшого объема, используемое при обмене данными между процессором и оперативной памятью.

• Контроллер или адаптер – устройство для управления внешним устройством и связи его с центральным процессором.

• Системная шина – магистраль, обеспечивающая взаимодействие контроллеров с микропроцессором и оперативной памятью.

Внешняя память

• НЖМД (винчестер),

• НГМД,

• CD-ROM,

• Стример,

• Флеш-накопитель.

Накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД)

• Гибкий диск или дискета – носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защищенной оболочке.

Накопитель на жестких магнитных дисках (НЖМД)

• НЖМД (винчестер) – массовое запоминающее устройство большой емкости, в котором носителями информации являются круглые алюминиевые пластины – плоттеры, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала.

Накопители на компакт-дисках

• Компакт – диск (CD-ROM) – постоянное запоминающее устройство, выполненное с использованием специальной оптической технологии.

Накопители на магнитной ленте (стримеры)

• Стример – устройство для резервного копирования больших объемов информации. В качестве носителя применяются кассеты с магнитной емкостью 12 Гбайт и больше.

Устройства ввода информации

• Клавиатура – устройство для ввода информации в компьютер и подачи управляющих сигналов. Содержит стандартный набор клавиш печатающей машинки и некоторые дополнительные клавиши: управляющую клавишу, функциональные клавиши, клавиши управления курсором и малую цифровую клавиатуру.

• Курсор – светящийся символ на экране монитора, указывающий позицию, на которой будет отображаться следующий вводимый с клавиатуры знак.

• Драйвер – программа, расширяющая возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода. С помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся устройств.

Манипуляторы – специальные устройства управления курсором

Мышь,

• Джойстик,

• Трекбол,

• Тачпад (сенсорная панель),

• Дигитайзер.

• Джойстик – стержень-ручка, отклонение которого от вертикального положения приводит к передвижению курсора в соответствующем направлении по экрану монитора. Применяется в компьютерных играх.

• Трекбол – устройство управления курсором. Небольшая коробка с шариком, встроенным в верхнюю часть её корпуса. Пользователь рукой вращает шарик и перемещает соответственно курсор.

• Тачпад (сенсорная панель) – прямоугольная панель, чувствительная к нажатию пальцами. Используется в ноутбуках для управления курсором, играет ту же роль, что и мышь.

• Дигитайзер – устройство для преобразования готовых изображений (чертежей, карт) в цифровую форму.

• Сканер – устройство для ввода в компьютер документов: текстов, чертежей, графиков, рисунков, фотографий. Создает оцифрованное изображение документа и помещает его в память компьютера.

• Цифровые камеры (видеокамеры, фотоаппараты) позволяют получать видеоизображение и фотоснимки непосредственно в цифровом (компьютерном) формате.

Устройства вывода информации:

• Монитор (дисплей) – устройство визуального отображения информации (в виде текста, таблицы, рисунка, чертежа и т. д.).

Виды мониторов:

• Монитор на электронно-лучевой трубке,

• Жидкокристаллический монитор.

Размер и разрешающая способность экрана

14 дюймов	640х480 точек
15 дюймов	800х600 точек
17 дюймов	1024х768 точек
19 дюймов	1280х1024 точек

• Видеокарта – электронная плата, которая обрабатывает видеоданные (текст и графику) и управляет работой монитора.

• SVGA (Super Video Graphics Array) –супервидеографический массив

• Принтер – печатающее устройство, которое выводит из компьютера и преобразует закодированную информацию в форму удобную для чтения на бумаге.

Виды принтеров:

• Матричный,

• Лазерный,

• Струйный.

• Плоттер (графопостроитель) – устройство, которое чертит графики, рисунки или диаграммы под управлением компьютера

Устройства ввода-вывода информации

• Звуковая карта,

• Модем.

• Звуковая карта – специальная электронная плата, которая позволяет записывать звук, воспроизводить и создавать его программными средствами с помощью микрофона, наушников, динамиков, встроенного синтезатора или другого оборудования.

• МОДЕМ – устройство, обеспечивающее преобразование цифровых сигналов компьютера в переменный ток частоты звукового диапазона (МОдуляцию), а также обратное преобразование (ДЕМодуляцию). Используется для передачи компьютерных данных на большие расстояния по телефонным линиям связи.