Информатика в школе С кого изобретатели «списали» компьютер Знакомство с компьютером

Информатика в школе Архитектура ЭВМ Под архитектурой ЭВМ понимают описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста. Архитектура не включает в себя конструктивных подробностей устройства машины, электронных схем. Эти сведения нужны конструкторам, специалистам по наладке и ремонту ЭВМ.

Информатика в школе Изобретение компьютера С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей интеллектуальной работы человека, т.е. работы с информацией.

Информатика в школе Великий ученый и художник Леонардо да Винчи Из истории науки и техники известно, что идеи многих изобретений человек подглядел в природе. Например, еще в XV веке великий итальянский ученый и художник Леонардо да Винчи изучал строение тел птиц и использовал эти знания для конструирования летательных аппаратов.

Информатика в школе Отец русской авиации профессор Н. Е. Жуковский Из истории науки и техники известно, что идеи многих изобретений человек подглядел в природе. Русский ученый Н.Е. Жуковский, основоположник науки аэродинамики, также исследовал механизм полета птиц.

Информатика в школе С кого «списали» компьютер По своему назначению компьютер это универсальное техническое средство для работы с информацией. По принципам своего устройства компьютер это модель человека, работающего с информацией.

Информатика в школе Основные компоненты информационной функции человека прием (ввод) информации; запоминание информации (память); процесс мышления (обработка информации); передача (вывод) информации.

Информатика в школе Компьютер включает в себя устройства, выполняющие эти функции мыслящего человека: устройства ввода, устройства запоминания (память), устройство обработки (процессор), устройства вывода.

Информатика в школе ФункцияЧеловекКомпьютер Хранение информации ПамятьУстройство памяти Обработка информации МышлениеПроцессор Прием информации Органы чувствУстройства ввода Передача информации Речь, двигательная система Устройства вывода

Информатика в школе Схема устройства компьютера ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ УСТРОЙСТВА ВВОДА УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ ПРОЦЕССОР Средства связи компьютера с внешним миром Средства хранения оперативной информации и ее обработки Средства долговременного хранения информации

Информатика в школе Принципы фон Неймана Схема устройства компьютера впервые была предложена в 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом. Дж. фон Нейман сформулировал основные принципы работы ЭВМ, которые во многом сохранились и в современных компьютерах.

Информатика в школе Отличие компьютера от человека «ум компьютера» ум человека Отличие в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программой, человек же сам управляет своими действиями.

Информатика в школе Что такое программа Программа – это указание на последовательность действий (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить поставленную задачу обработки информации. Информация, обрабатываемая на компьютере, называется данными. Во время выполнения программы она находится во внутренней памяти.

Информатика в школе Пример Задача вычисления площади прямоугольника Исходные данные: два числа: a, b- длины сторон прямоугольника Программа: Вычислить площадь прямоугольника: S=a*b

Информатика в школе Суть принципа программного управления компьютером сводится к трем положениям: 1.любая работа выполняется компьютером по программе 2. исполняемая программа находится в оперативной памяти 3.программа выполняется автоматически

Информатика в школе Аппаратное и программное обеспечение Аппаратное обеспечение - система взаимосвязанных технических устройств, выполняющих ввод, хранение, обработку и вывод информации. Программное обеспечение – совокупность программ, хранящихся на компьютере.

Информатика в школе Память компьютера ВнутренняяВнешняя Оптические диски, дискеты, флэш-карты. ОЗУ ПЗУ

Информатика в школе Внутренняя память компьютера Хранит информацию только при наличии электропитания (энергозависимая) Быстрая память Небольшая по объему Быстрая энергозависимая память называется оперативная память, или ОЗУ – оперативное запоминающее устройство (для чтения и записи информации) ПЗУ – постоянное запоминающее устройство, энергонезависимо, только для чтения

Информатика в школе Внутренняя память Процессор компьютера может работать только с теми данными, которые хранятся в ячейках его оперативной памяти. Рассмотрим принципиальную схему ее организации (не путать с техническими элементами). Память можно представить наподобие листа из тетради в клеточку. В каждой клетке может храниться в данный момент только одно из двух значений: нуль или единица.

Информатика в школе Принципиальная схема оперативной памяти 0-й байт й байт й байт й байт …

Информатика в школе Бит Ячейка памяти, хранящая один двоичный знак, называется «бит». Бит – наименьшая частица памяти компьютера. Следовательно, у слова «бит» есть два смысла: это единица измерения количества информации и частица памяти компьютера. Оба эти понятия связаны между собой следующим образом: В одном бите памяти хранится один бит информации.

Информатика в школе Свойства внутренней памяти: Дискретность Дискретные объекты состоят из отдельных частиц. Например, песок дискретен, т.к. состоит из песчинок. Память состоит из отдельных ячеек – битов. Адресуемость Во внутренней памяти компьютера все байты пронумерованы. Нумерация начинается с нуля. Порядковый номер байта называется его адресом. Занесение информации в память, а также извлечение ее из памяти, проводится по адресам. Память можно представить как и многоквартирный дом, в котором каждая квартира – это байт, а номер квартиры – это адрес. Для того, чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается к внутренней памяти процессор компьютера.

Информатика в школе Внешняя память CD-ROM (Compact Disk – Read Only Memory) – компактный диск – только для чтения, запись информации 1 раз Магнитные ленты Оптические диски Запись информации многократно

Информатика в школе Внешняя память компьютера Энергонезависимая Медленная память Объем не ограничен

Информатика в школе Внешняя память Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации (программы, документы, аудио- и видеоклипы и т. д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем или дисководом, а хранится информация на носителях (например, дискетах). В накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД или дискетах) и накопителях на жестких магнитных дисках (НЖМД или винчестерах), в основу записи, хранения и считывания информации положен магнитный принцип, а в лазерных дисководах оптический принцип.

Информатика в школе Гибкие магнитные диски Гибкие магнитные диски (floppy disk) помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. Дискета вставляется в дисковод, вращающий диск с постоянной угловой скоростью. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и записывается (или считывается) информация. Информационная ёмкость дискеты невелика и составляет всего 1.44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин). В целях сохранения информации гибкие магнитные диски следует предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как это может привести к размагничиванию носителя и потере информации.

Информатика в школе Жесткий диск Жесткий диск (HDD Hard Disk Drive) относится к несменным дисковым магнитным накопителям. Первый жесткий диск был разработан фирмой IBM в 1973 г. и имел емкость 16 Кбайт. Жесткие магнитные диски представляют собой один или несколько дисков, покрытых слоем ферромагнитного материала, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с высокой угловой скоростью. За счет множества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная емкость жестких дисков может в десятки тысяч раз превышать информационную емкость дискет и достигать сотен Гбайт. Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика (около 300 Мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков (7200 об./мин).

Информатика в школе Винчестер Часто жесткий диск называют винчестер. Бытует легенда, объясняющая, почему за жесткими дисками повелось такое причудливое название. Первый жесткий диск, выпущенный в Америке в начале 70-х годов, имел емкость по 30 Мб информации на каждой рабочей поверхности. При его разработке инженеры использовали краткое внутреннее название «30-30». В то же время, широко известная в той же Америке магазинная винтовка О. Ф. Винчестера «Winchester 30-30» имела калибр ; может грохотал при своей работе первый винчестер как автомат или порохом от него пахло - не ясно, но с той поры стали называть жесткие диски винчестерами. В Европе и США название «винчестер» вышло из употребления в 1990-х годах, в российском же компьютерном сленге название «винчестер» сохранилось, сократившись до слова «винт».

Информатика в школе Емкость жестких дисков Основным параметром является емкость, измеряемая в гигабайтах. Средний размер домашнего современного жесткого диска составляет Гбайт, причем этот параметр неуклонно растет продажа первого коммерческого жёсткого диска, IBM 350 RAMAC, 5 Мб. Он весил около тонны, занимал два ящика каждый размером с большой холодильник 1991 Максимальная ёмкость 100 Мб 1995 Максимальная ёмкость 2 Гб 1997 Максимальная ёмкость 10 Гб 1999 IBM выпускает Microdrive ёмкостью 170 и 340 Мб 2002 Взят барьер адресного пространства выше 137 Гб 2005 Максимальная ёмкость 500 Гб 2007 Hitachi представляет накопитель емкостью 1000 Гб

Информатика в школе Основные характеристики жестких дисков: Интерфейс способ, использующийся для передачи данных (IDE или ATA, Serial ATA, SCSI...). Ёмкость (англ. capacity) количество данных, которые могут храниться накопителем. Ёмкость современных устройств достигает 1000 Гб. Физический размер (форм-фактор) почти все современные накопители для персональных компьютеров и серверов имеют размер либо 3,5, либо 2,5 дюйма. Последние чаще применяются в ноутбуках. Время произвольного доступа. Скорость вращения шпинделя. Надёжность. Уровень шума... и др.

Информатика в школе Жесткий диск – хрупкий прибор В процессе работы компьютера случаются сбои. Вирусы, перебои энергоснабжения, программные ошибки - все это может послужить причиной повреждения информации, хранящейся на Вашем жестком диске. Повреждение информации далеко не всегда означает ее потерю, так что полезно знать о том, как она хранится на жестком диске, ибо тогда ее можно восстановить. Тогда, например, в случае повреждения вирусом загрузочной области, вовсе не обязательно форматировать весь диск (!), а, восстановив поврежденное место, продолжить нормальную работу с сохранением всех своих бесценных данных. В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы. Чтобы сохранить информацию и работоспособность жестких дисков, необходимо оберегать их от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

Информатика в школе Лазерные диски и дисководы Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информации. На лазерных дисках CD (CD Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD Digital Video Disk, цифровой видеодиск) информация записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и приобретает значения 0 или 1.

Информатика в школе Blu-ray Disc - следующие поколение формата оптических Blu-ray Disc или сокращённо BD (от англ. blue ray голубой луч и disc диск) это следующие поколение формата оптических дисков используемый для хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости с повышенной плотностью. Blu-ray (букв. «голубой-луч») получил своё название от коротковолнового 405 нм «синего» (технически сине-фиолетового) лазера, который позволяет записывать и считывать намного больше данных, чем на DVD, который имеет те же физические объёмы, но использует для записи и воспроизведения красный лазер большей длины волны (650 нм). Однослойный диск Blu- ray (BD) может хранить до 27 Гбайт информации. В формате Blu-ray применен экспериментальный элемент защиты под названием BD+, который позволяет динамически изменять схему шифрования.

Информатика в школе Устройства на основе flash- памяти Flash-память - это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Устройства на основе flash- памяти не имеют в своём составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах. Флеш-память была открыта Фудзи Масуока, когда он работал в Toshiba в В последнее время устройства на основе флеш- памяти (флеш-карты, флеш-накопители) вытеснили из употребления дискеты. USB Flash Drive(флэшка или флеш-накопитель) носитель информации, подключаемый к компьютеру или иному считывающему устройству через стандартный разъём USB.

Информатика в школе Тип носителяЕмкость носителяСкорость обмена данными (Мбайт/с) Опасные воздействия Гибкие магнитные диски 1,44 Мб0,05Магнитные поля, нагревание, физическое воздействие Жесткие магнитные диски сотни Гбайтоколо 300Удары, изменение пространственной ориентации в процессе работы CD-ROM Мбайтдо 7,8Царапины, загрязнение. Покрытие BD более надежное, чем у CD или DVD. DVD-ROM до 17 Гбайт 1-сторонние 1-слойные (DVD-5) = 4,7 Гбайт 1-сторонние 2-слойные (DVD-9) = 8,5 Гбайт 2-сторонние 1-слойные (DVD-10) = 9,4 Гбайт 2-сторонние 2-слойные (DVD-18) = 17,1 Гбайт до скоростной привод обеспечивает скорость чтения (или записи) DVD дисков равную 16 × 1,32 = 21,12 Мбайт/с. BD Однослойный диск может хранить до 27 Гбайт. Двухслойный диск может вместить до 54 Гб. скорость считывания до 432 Мбит/с Устройства на основе flash- памяти до 16 ГбайтUSB ,5 USB 1.1 – 12 USB 2.0 – 480 Перенапряжение питания

Информатика в школе Файлы Информация на внешних носителях имеет файловую организацию. Файлом называется информация, хранящаяся на внешнем носителе и имеющее собственное имя. На дисках также есть директорий (справочник, указатель) диска, содержащий имена хранимых файлов, их размеры, время создания и т.д.

Информатика в школе Вопросы В чем заключается дискретность внутренней памяти? Какие два смысла имеет слово «бит»? Как они связаны? В чем заключается свойство адресуемости внутренней памяти? Сколько страниц текста (37 строк, 50 символов в строке) можно сохранить на обычную дискету? В чем разница между магнитным, оптическим и магнитооптическим диском? В чем разница между CD-R и CD-RW, DVD-R и DVD-RW? Можно ли перезаписать записанный на заводе CD или DVD? Какое из устройств внешней памяти, на ваш взгляд, наиболее удобное? Что такое файл?

Информатика в школе Просто анекдот Один человек спрашивает другого: -А у тебя как, CD-ROM есть? -Да, кажется, в баре еще одна бутылочка осталась.

Информатика в школе Вопросы 1. Что называется архитектурой ЭВМ? 2. Перечислите основные устройства входящие в состав ЭВМ. 3. В чем различие между внутренней и внешней памятью?

Информатика в школе Просто анекдот Компьютер позволяет решать все те проблемы, которые до изобретения компьютера не существовали.