1 Технические средства реализации информационных процессов Информатика

2 Компьютер Компьютер Компьютер - это программируемая электронная система, предназначенная для приема, передачи, хранения и обработки информации. Компьютер HardWare Аппаратное обеспечение SoftWare Программное обеспечение

3 Архитектура компьютера Включает описание пользовательских возможностей системы команд системы адресации организации памяти и пр. Архитектурой компьютера Архитектурой компьютера (в широком смысле) называется его описание на некотором общем уровне.

4 Архитектура компьютера Определяет принципы действия; информационные связи; взаимное соединение основных логических узлов компьютера

5 Классическая (неймановская) архитектура компьютера Джон фон Нейман (США) 1945 г.

6 Принципы классической (неймановской) архитектуры ЭВМ 1. Основные компоненты ЭВМ Устройство ввода (УВв) Устройство вывода (УВыв) Арифметико- логическое устройство (АЛУ) Запоминающее устройство (ЗУ) Устройство управления (УУ)

7 Принципы классической (неймановской) архитектуры ЭВМ 2. Хранение данных и команд в памяти (реализован наличием ЗУ) Адресность памяти – память состоит из пронумерованных ячеек, каждая из которых имеет уникальный адрес; Для чтения и записи данных в память надо указать адрес; Однородность памяти – данные и команды хранятся в памяти на равноправных началах.

8 Принципы классической (неймановской) архитектуры ЭВМ 3. Принцип программного управления Программа - совокупность команд определяющих последовательность действий компьютера КОМАНДА А1КОП А2А3 Команда (машинная) – элементарная инструкция, выполняемая автоматически

9 Принципы классической (неймановской) архитектуры ЭВМ Функция устройства управления – прочесть очередную команду, расшифровать ее подключить необходимые цепи и устройства для ее выполнения. формирование адреса очередной команды чтение очередной команды из памяти и расшифровка ее содержания; выполнение команды адрес первой команды

10 Принципы классической (неймановской) архитектуры ЭВМ Управляющие сигналы и потоки информации Устройство управления Устройство ввода Устройство вывода Арифметико- логическое устройство Запоминающее устройство

11 Принципы классической (неймановской) архитектуры ЭВМ 4. Последовательное выполнение операций 5. Двоичное кодирование 6. Использование электронных элементов и электрических схем

12 Структура компьютера Структура компьютера это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов. Структура компьютера это техническая реализация основных принципов классической архитектуры на конкретном историческом этапе развития информационно-коммуникационных технологий.

13 Структура современного ПК Периферийная часть Устройства ввода- вывода Внешняя память Центральная часть Процессор АЛУУУ Внутренняя память ПЗУ КЭШ ОЗУ СИСТЕМНАЯ ШИНА

14 Структура системной платы Тактовый генератор Центральный процессор (CPU) ОЗУ (RAM) Слоты КЭШ- память Сопроцессор ПЗУ (ROM) Контроллеры ПУ Central Processing Unit Random Access Memory Read-Only Memory Назад

15 Основные отличия современного ПК от классической архитектуры 1. Выделение центральной и периферийной частей 2. Объединение в одном функционально законченном модуле (процессоре) двух устройств: устройства управления и арифметико-логического устройства. 3. Разделение памяти на внутреннюю и внешнюю. 4. Реализация принципа открытой архитектуры. Внешняя память Предназначена для долговременного хранения информации независимо от того, работает ЭВМ или нет. Характеризуется она более низким быстродействием, Но позволяет хранить существенно больший объем информации по сравнению с оперативной памятью.

16 Принцип открытой архитектуры Конфигурация Конфигурация - набор модулей, из которых состоит конкретный компьютер. Модульность Модульность - это построение компьютера на основе набора модулей. Модуль Модуль представляет собой конструктивно и функционально законченный электронный блок в стандартном исполнении. Это означает, что с помощью модуля может быть реализована какая-то функция либо самостоятельно, либо совместно с другими модулями.

17 Принцип открытой архитектуры Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация; Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация; Компьютер легко расширяется и модернизируется за счет возможности подключения через слоты разнообразных устройств, удовлетворяющие заданному стандарту, и тем самым устанавливать конфигурацию ПК в соответствии потребностями конкретного пользователя. Компьютер легко расширяется и модернизируется за счет возможности подключения через слоты разнообразных устройств, удовлетворяющие заданному стандарту, и тем самым устанавливать конфигурацию ПК в соответствии потребностями конкретного пользователя.

18 Интерфейс устройства Устройство Контроллер или Адаптер Шина Порт Назад

19 Периферийные устройства

20 Периферийные устройства Внешняя память Устройства ввода Устройства вывода Устройства обмена (между компьютерами)

21 ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ

22 Поток информации от ВЗУ к процессору и обратно ВЗУ ОЗУ Кэш Процессор

23 Внешняя память (ВЗУ) Устройство для чтения (записи). В основном, расположено внутри системного блока; Устройство для чтения (записи). В основном, расположено внутри системного блока; Драйвер устройства – программа, управляющая работой устройства; Драйвер устройства – программа, управляющая работой устройства; Носитель информации (гибкий диск, жесткий диск, компакт диск). Носитель информации (гибкий диск, жесткий диск, компакт диск).

24 Внешняя память НГМД (FFD) НЖМД (HDD) CD-ROM Drive Стример CD-R Drive CD-RW Drive DVD Drive Flash- память

25НГМД Основные достоинства и недостатки + Возможность переносить информацию с компьютера на компьютер; + Небольшая стоимость; – Малая емкость; – Подверженность механическим и магнитным повреждениям. Накопитель на Гибких Магнитных Дисках FFD – Floppy Flexible Drive

26НЖМД Накопитель на Жестком Магнитном Диске HDD – Hard Disk Drive Основное устройство долговременного хранения информации Характеристики Емкость Время доступа Скорость вращения Скорость передачи данных Уровень шума

27 Устройства для чтения (записи) на компакт дисках CD-ROM Drive – Compact Disk Drive (Read Only Memory – Только для чтения) CD-R (Recordable – Для однократной записи) CD-RW (ReWritable – Перезаписываемый) DVD (Digital Video Disk) – новая технология, позволившая существенно увеличить емкость компакт-дисков (DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW)

28 Характеристики ВЗУ Устрой- ство Скорость вращения об/мин Скорость передачи данных Емкость накопителя НГМД Кб/с 1, 44 Мб НЖМД До Мб/с 31 Мб/с Гб (1990 г. – 20 Мб) CD До 50 х 50x150Кб/c= 7500Кб/c 650 Мб DVD 4,7 – 17 Гб Стример 120 Мб

29 Устройства ввода Преобразуют информацию, поступающую от пользователя, в двоичный код. Клавиатура Мышь Микрофон Сканер

30 Устройства вывода Преобразуют двоичный код к виду, удобному для восприятия пользователем. Монитор Принтер Динамики

31 Видеосистема компьютера Состоит из монитор; видеоадаптер; программное обеспечение (драйверы). Принцип формирования изображения Построчное высвечивание точек экрана лучом, представляющим пучок электронов.

32 Характеристики монитора Название Величина Размер экрана по диагонали (Отношение ширины к высоте стандартное 4 : 3) 15 дюймов 17 дюймов Разрешающая способность – количество точек по вертикали и горизонтали 600 х х 1024 Кадровая частота – частота обновления экрана 85 Гц 100 Гц Цветность 256 цветов High Color

33 Принтеры Контактного действия – нанесение изображения при помощи ударов через красящую ленту Неконтактного действия – нанесение изображения без контакта с бумагой Матричные СтруйныеЛазерные

34 Матричные принтеры Достоинства и недостатки +Одновременная печать нескольких копий документа +Достаточная низкая цена +Низкая стоимость расходных материалов +Нетребовательность к качеству бумаги +Возможна рулонная подача бумаги –Шумность –Низкая надежность из-за большой доли механических элементов –Невысокая скорость печати Матрица формирования символа R

35 Струйные принтеры Достоинства и недостатки +Большой набор "бумажных" носителей: бумага, пленка, фотобумага +Самая низкая цена +Самая дешевая цветная печать +Бесшумность –Невысокая скорость печати –Требовательность к качеству бумаги –Печать только 1 копии документа –Высокая стоимость расходных материалов –Невысокая скорость печати –Высыхание чернил и засорение сопел

36 Лазерные принтеры печатающего барабана (3) и со специальным порошком, (4). нейтральным участкам (5). отрицательно заряженная бумага(6) и позитивное изображение (7), термопресс (8). (9), Миниатюрный лазер 6-угольное зеркало Печатающий барабан Контейнер с порошком Негативное изображение Бумага Позитивное изображение Термопресс Готовое изображение

37 Лазерные принтеры Достоинства и недостатки +Дешевая себестоимость печати +Бесшумность +Высокое качество печати +Высокая скорость печати +Высокая надежность –Высокая цена –Требовательность к качеству бумаги –Печать только 1 копии документа –Высокая стоимость расходных материалов –Повсеместно используется только печать на формате А4, и черно-белая

38 Характеристики принтеров качество печати (dpi); объем внутренней памяти; скорость печати; формат бумаги (А4, А3); цветность печати; возможность автоматической подачи бумаги; надежность; стоимость.

39 Основные характеристики компьютера ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ 1.Быстродействие, производительность, тактовая частота. 2. Разрядность процессора и шины. 3. Емкость оперативной памяти. 4. Виды и емкость КЭШ-памяти.

40 Основные характеристики компьютера ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ 1. Емкость накопителя на жестких магнитных дисках. 2. Параметры видеосистем. 3. Наличие и тип различных дополнительных устройств ввода-вывода. 4. Состав и характеристики программного обеспечения, вид операционной системы.