Чернолученская средняя школа (3812) 976-573 BigCamagan@rambler.ru Чернолученская средняя школа (3812) 976-573 BigCamagan@rambler.ru 2007 2007 2 2 2 2. - презентация

1

2 Чернолученская средняя школа (3812) Чернолученская средняя школа (3812) Версия 2.33 Версия 2.33 ВВВВ ее рр сс ии яя Персональный К кокомпьютеру К кокомпьютеру

3 Устройства ввода Системный блок Устройства вывода Выход Информация Интернет Алгоритм Из истории Запоминающие устройства

4 Системный блок Системный блок Материнская плата Блок питания Память В системном блоке расположены: Назад

5 Цифровой фотоаппарат позволяет получать фотоснимки непосредственно в цифровом (кококомпьютеруном) формате. Такой фотоаппарат может хранить в своей памяти сотни изображений высокого качества. После подключения к кококомпьютеруу полученные при съемке изображения переписывают на любой постоянный носитель информации (дискета, винчестер, лазерный диск). При необходимости фотоизображение можно перенести на бумагу с помощью принтера. Цифровая видеокамера предназначена для записи движущегося изображения в цифровом формате, как в автономном режиме, так и подключенной во время видеосъемки к кококомпьютеруу. Во втором случае обеспечивается постоянная запись видеоизображения на жесткий диск или его трансляция по кококомпьютеруным сетям.

6 Монитор на электронно-лучевой трубке Монитор на жидко-кристаллической панели Назад Одной из важных характеристик монитора является частота вывода на экран одной картинки изображения. Частота обновления экрана может составлять 60, 75, 85, 100, 120, 140, 150, 160 Гц и т.д. Для того что бы изображение было достаточно стабильным достаточно частоты смены экрана в 85 Гц. Если частота вывода изображения равна, например, 100 Гц, то это значит, что картинка на экране монитора меняется 100 раз за одну секунду. Если установить большее значение частоты обновления экрана, то автоматически уменьшается его разрешение число точек по горизонтали и вертикали. Разрешение может принимать, например, следующие значения: 640 х 480, 800 х 600, 1024 х 768, 1280 х 1024, 1600 х 1200 точек и т.д. С увеличением разрешения растет четкость изображения, так как монитор будет способен прорисовать более мелкие детали. Монитор подключается к видеокарте, которая вставляется в один из слотов расширения материнской (системной) платы. Мониторы различаются размером экрана по диагонали 14, 15, 17, 21 дюймов и т.д. Другой важной характеристикой монитора является так называемое зерно расстояние между двумя физическими точками экрана, которое может составлять 0,31, 0,28, 0,26 0,24 мм и т.д. Чем меньше эта величина, тем более качественное изображение обеспечивает монитор.

7 Дискета это гибкий магнитный диск диаметром 3,5 дюйма, помещенный в пластмассовый корпус. Дисковод вращает диск с постоянной угловой скоростью 360 оборотов в минуту, при этом магнитная головка устанавливается на определенную концентрическую дорожку, с которой и производится запись или считывание информации. На физическом уровне при записи данных в двоичной форме в катушку магнитной головки подается электрический импульс, создающий всплеск магнитного поля происходит намагничивание определенного участка диска, что соответствует «1», тот участок, который остался не намагниченным будет соответствовать «0». При считывании информации намагниченный участок диска наоборот возбуждает в катушке магнитной головки электрический импульс, что соответствует «1». Главной характеристикой дискеты является скорость передачи данных, которая составляет всего 50 Кбайт/с. Перед первым использованием дискеты ее необходимо отформатировать создать физическую и логическую структуру диска. В процессе форматирования на диске формируются концентрические дорожки, которые, в свою очередь, делятся на сектора, для этого магнитная головка расставляет на диске метки дорожек и секторов. После форматирования диска получим: 512 байт информационный объем сектора 18 число секторов на дорожке 80 число дорожек на одной стороне 2 число сторон Рассчитаем информационную емкость дискеты: 512 х 18 х 80 х 2 = байт = = Кбайт = 1,40625 Мбайт

8 Клавиатура Мышь Микрофон Джойстик Устройства ввода Устройства ввода Устройства ввода Устройства ввода Назад Цифровые камеры Световое перо Сканер

9 Монитор Принтер Назад Устройства вывода Устройства вывода Устройства вывода Устройства вывода Звуковая карта Видеокарта Звуковые колонки Проектор

10 Клавиатура является универсальным устройством для ввода информации в кококомпьютеру. Клавиатура позволяет вводить числовую и текстовую информацию, а так же управлять работой кококомпьютеруа. При нажатии на клавишу в кококомпьютеру поступает определенная последовательность электрических импульсов (8-битный код клавиши). На физическом уровне производится сканирование клавишного поля клавиатуры и считывание порядкового номера нажатой клавиши. Клавиатура подключается через контроллер к магистрали материнской платы. Стандартная клавиатура имеет 101 клавишу.

11 Привет, всем, из Чернолучья ! Световое перо служит для ввода графической информации в кококомпьютеру при рисовании или письме. Для тех, кто не очень дружен с кококомпьютеруом, наконец, появился альтернативный способ ввода информации без помощи клавиатуры: теперь это можно делать старым проверенным способом – с помощью ручки. На первый взгляд, ручка напоминает обычную шариковую. При движении светового пера по поверхности графического планшета вырабатываются цифровые штрих-коды, несущие информацию в кококомпьютеру о следе, который остается на этой поверхности. Точно такой же по форме след появляется на экране дисплея. Основной характеристикой светового пера является его точность ввода графической информации, которая может составлять, например, +/-0,5, +/-0,25 мм и выше. В настоящее время созданы специальные дисплеи, на поверхности которых можно непосредственно писать световым пером.

12 Запоминающие устройства Запоминающие устройства Запоминающие устройства Запоминающие устройства Временная память Назад Постоянная память Дискета Лазерный диск Винчестер Flash-память Внешняя память Внутренняя память

13 В манипуляторе мышь используется оптико- механический принцип действия. Его рабочим элементом является массивный металлический шар покрытый резиной. При перемещении корпуса мыши по горизонтальной поверхности шар вращается. Вращение шара передается двум роликам, расположенным перпендикулярно друг к другу. Ролики фиксируют информацию о перемещении шара по координатной плоскости и с помощью фоточувствительных элементов и передают эту информацию в кококомпьютеру. Таким образом, вращение шара мыши превращается в движение курсора по экрану монитора. Мышь имеет две или три кнопки управления. В настоящее время широкое распространение получила оптическая мышь, в которой нет механических частей. Источник света, размещенный внутри мыши, освещает поверхность по которой она движется. Интенсивность отраженного от поверхности света изменяется при движении мыши. Отраженный свет фиксируется свето приемником мыши. Изменения света преобразуются в перемещение курсора на экране.

14 лазерным лучом. В результате на барабане возникают положительно заряженные точки. Затем на барабан наносится тонер (электрографический проявитель), который осаждается на положительно заряженных участках. Предварительно заряженная отрицательно бумага прижимается к барабану и тонер притягивается к ней. Последний этап состоит в термической фиксации порошка на бумаге при температуре 200°С. Одной из важных характеристик принтера является его разрешающая способность, которая может составлять, например, 600 х 600 dpi и выше. Принтер предназначен для вывода на бумагу (создания твердой копии) числовой, текстовой и графической информации. Подключается он к кококомпьютеруу через параллельный порт. В струйных принтерах используется термическая или пьезоэлектрическая чернильная печатающая головка, которая под давлением выбрасывает чернила из ряда сопел на бумагу. Лазерный принтер работает по принципу электрографической печати, позаимствованному из ксерографии. Фоточувствительный барабан облучается модулированным (изменяющимся)

15 Акустические колонки, наушники служат для вывода звука из кококомпьютеруа и подключаются к выходу звуковой карты. Их наличие является обязательным для мультимедийного кококомпьютеруа. Звуковая карта устанавливается в один из слотов расширения на системной (материнской) плате. Обычно звуковая карта имеет также дополнительную возможность синтезировать звук (в памяти звуковой карты хранятся звуки 128- и различных музыкальных инструментов) и воспроизводить одновременно 32 и более инструмента. По этой причине звуковая карта имеет еще и другое название – музыкальная карта.

16 При использовании лазерного диска (CD компакт диск) применяется оптический принцип чтения информации. Информация записывается на одну дорожку, которая имеет форму спирали. Дорожка содержит чередующиеся участки с различной отражающей способностью ровная зеркальная поверхность или углубление, прожженное лазерным лучом еще при записи. При чтении лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска. Луч хорошо отражается от зеркальной поверхности, что соответствует «1» и не отражается от темного углубления «0». Затем отраженные световые импульсы преобразуются в электрические, которые передаются в кококомпьютеру. На CD-ROM и DVD-ROM дисках хранится информация, которая была записана при их изготовлении путем штамповки (DVD цифровой видеодиск). Такие диски имеют белый цвет и не могут быть перезаписаны (ROM только чтение). Информационная емкость CD-ROM диска может достигать 800 Мбайт. DVD-ROM диски содержат более тонкие дорожки, да и дорожек стало больше емкость увеличилась до 17 Гбайт. Скорость считывания информации напрямую зависит от скорости вращения диска и может достигать 5 Мбайт/с. Существуют CD-R и DVD-R диски записываемые один раз (имеют желтоватый цвет), а так же CD-RW и DVD-RW диски перезаписываемые многократно (имеют темный зеленоватый цвет).

17 Винчестер или жесткий магнитный диск представляют собой один или несколько дисков, размещенных на одной оси и вращающихся с большой угловой скоростью (до 7200 об/мин), заключенных в металлический корпус. В современных винчестерах магнитные головки как бы «летят» на расстоянии долей микрона (меньше толщины человеческого волоса) от поверхности вращающихся дисков. За счет малого расстояния между диском и головкой достигается большая плотность записи (количество дорожек на каждом диске может достигать нескольких тысяч, а количество секторов на дорожке нескольких десятков). В результате информационная емкость жестких дисков может составлять Гбайт и более. За счет большой скорости вращения жесткие диски обеспечивают высокую скорость записи и считывания информации, которая у самых высокоскоростных винчестеров может достигать 133 Мбайт/с. На физическом уровне при записи данных в двоичной форме в катушку магнитной головки подается электрический импульс, создающий всплеск магнитного поля происходит намагничивание определенного участка диска, что соответствует «1», тот участок, который остался не намагниченным будет соответствовать «0». При считывании информации намагниченный участок диска наоборот возбуждает в катушке магнитной головки электрический импульс, что соответствует «1».

18 Flash-память позволяет записывать и хранить данные в микросхемах. Такая память не имеет в своем составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных. Другим важным достоинством Flash-памяти является ее компактность. Для записи или считывания информации карта памяти вставляется в универсальный USB-порт кококомпьютеруа. Информационная емкость Flash-карты может составлять 128, 256, 512 Мбайт, сегодня счет пошел на Гбайты. Этот вид памяти способен вытеснить традиционные накопители информации, такие как, дискета, компакт-диск, а со временем возможно и винчестер. Flash-карты также успешно используются в цифровых камерах для накопления видео и звуковой информации.

19 Процессор строится на основе большой интегральной схемы, которая включает в себя огромное число элементов диодов, транзисторов, конденсаторов, резисторов и т.д. Например, процессор Pentium 4 содержит 58 миллионов функциональных элементов. Эта сложнейшая система является мозгом кококомпьютеруа. Процессор обрабатывает информацию, представленную в двоичном виде и располагается на материнской плате. Важнейшей характеристикой процессора, определяющей его быстродействие, является тактовая частота. Тактовая частота показывает сколько простейших операций (тактов) выполняет процессор за 1 секунду. Примером простейшей базовой операции можно считать, например, операцию сложение двух двоичных чисел. Процессор Pentium 4 имеет тактовую частоту 3 ГГц. Это значит что за 1 секунду он способен выполнить 3 миллиарда базовых операций. Другой важной характеристикой процессора является его разрядность. Разрядность процессора определяет количество двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт в своей работе. Если, например, разрядность шины данных процессора составляет 128, то это значит, что процессор за один такт обрабатывает 128 бит. Бит это наименьший кусочек информации, который может принимать значения «0» либо «1». Системная (материнская) плата является основным компонентом аппаратной части кококомпьютеруа. Системная плата содержит магистраль обмена информацией, на ней имеются разъемы для установки процессора и оперативной памяти, а также слоты для установки контроллеров внешних устройств (Видеокарта, звуковая карта, сетевая карта, TV- карта, FM-карта и другие). Процессор устанавливается в специальный разъем на материнской плате CPU

20 Системная плата Разъемы для оперативной памяти Разъем для процессора Разъем для процессора Разъем для подключения питания Слоты расширения Разъемы для подключения дисководов Назад Дальше

21 Магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления, которые представляют собой многопроводные линии. К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией, на машинном языке – последовательностями нулей и единиц в форме электрических импульсов. Только процессор и оперативная память через магистраль напрямую обмениваются информацией друг с другом! Шина данных. По ней данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении. Разрядность шины данных определяется разрядность процессора, то есть количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться или передаваться процессором одновременно. Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении – от процессора к оперативной памяти и к другим устройствам. Поэтому шина адреса является однонаправленной. Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти – адресное пространство, то есть количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которое могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле: N = 2 I, где I – разрядность шины адреса. Разрядность шины адреса в современных персональных кококомпьютеруах составляет 36 бит. Таким образом, максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти: N = 2 36 = Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают, какую операцию – считывание или запись информации из памяти – нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и так далее.

22 Устройства ввода Сетевые устройства Шина данных 8, 16, 32, 64 бита Шина управления Постоянная память Устройства вывода Магистрально-модульный принцип работы кококомпьютеруа Магистрально-модульный принцип работы кококомпьютеруа Шина адреса 16, 20, 24, 32, 36 битов Процессор Временная память

23 Логическая схема системной платы Процессор PS/2 Клавиатура AGP Звуковая карта Сетевая карта UDMA USB HDD CD-ROM DVD-ROM Сканер Цифровые камеры COM LPT Мышь Внешний модем Принтер Дисплей Северный мост Южный мост Оперативная память Магистраль PCI локальная шина

24 Рассмотрим формирование изображения на примере графического режима с разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 8 бит. В видеопамяти хранится битовая карта изображения двоичный код каждой точки, определяющей ее цвет. В данном случае количество возможных цветов составляет 2 8 = 256. Три луча (красный, синий, зеленый) синхронно пробегают экран построчно. Интенсивность каждого луча меняется при движении по строке в соответствии с двоичным кодом данной точки. В каждой из 600 строк высвечивается по 800 точек, всего точек. Принцип вывода информации на экран монитора состоит в следующем: в видеопамяти кококомпьютеруа содержится битовая карта изображения (двоичный код для цвета каждой точки экрана) и периодически происходит считывание содержимого видеопамяти и отображение его на экран. Частота считывания может, например, составлять 85 Гц. Монитор подключается к видеокарте, которая вставляется в один из слотов расширения материнской (системной) платы. Именно на видеокарте размещена микросхема видеопамяти. Современные видеокарты обладают видеопамятью в 256 Мбайта и более. Изображение может состоять, например, из 800 х 600 = точек и строиться, например, на основе 2 32 = цветов! Говорят, что глубина цвета в данном случае равна 32 битам.

25 Проектор позволяет вывести на большой экран содержимое экрана монитора. Используется для демонстрации работы программ, презентаций, слайдов, видеофильмов многочисленной аудитории. Размер изображения по диагонали может составлять 300 дюймов (7,62 метра) и более. Сегодня проектор становится незаменимым в процессе обучения.

26 Джойстик это игровой манипулятор созданный для более удобного управления ходом кококомпьютеруных игр. Как правило он представляет собой рукоятку с кнопками. Джойстик подключается к специальному игровому порту на звуковой плате. В результате эволюции джойстика возник более сложный манипулятор руль с педалями.

27 Сканер осуществляет оптический ввод изображений, представленных в виде фотографий, рисунков, слайдов, текстовых документов и их преобразование в цифровую форму. Сканируемое изображение освещается светом трех цветов красным, синим, зеленным. Отраженный от изображения свет попадает на линейную матрицу фотоэлементов, которая движется, считывая изображение и преобразует его в двоичный код. Теперь исходное изображение можно записать в графический файл. Разрешающая способность сканеров составляет 600, 1200 dpi и выше. Разрешение в 600 dpi означает, что при прохождении одного дюйма изображения сканируется 600 точек (1 дюйм = 2,54 см). Важной характеристикой сканера является его цветопередача, которая может составлять 36, 42, 48 бит и более.

28 Оперативная память располагается внутри системного блока на материнской плате. Иногда этот вид памяти называют внутренней или временной. Конструктивно она выполнена в виде небольших плат с микросхемами памяти, в которых находится множество ячеек памяти. Объем одной ячейки составляет 1 байт = 2 3 бит = 8 бит. Бит это наименьшая порция информации может принимать значения «0» либо «1». Для построения одной ячейки памяти требуется восемь триггеров, так как триггер способен хранить 1 бит информации. У каждой ячейки памяти есть свой уникальный двоичный адрес. Оперативная память работает только в то время, когда кококомпьютеру включен, она служит для временного хранения данных и программ. Эта память невелика по сравнению с постоянной памятью, например, винчестера, но обладает огромной скоростью записи и чтения данных. Именно это свойство временной памяти помогает процессору справиться с огромными потоками данных при их обработке. Только процессор и оперативная память непосредственно через магистраль обмениваются данными между собой. Частота записи или чтения информации в ячейках памяти может достигать 800 МГц. Информационная емкость оперативной памяти может принимать следующие значения 1, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 Мбайт и т.д. Планки памяти вставляются в специальные разъемы на материнской плате и напрямую соединены с магистралью

29 Блок питания служит для преобразования переменного напряжения 220 в осветительной сети в постоянные напряжения 5 в и 12 в. Постоянное напряжение в 5 в необходимо для питания электронной начинки кококомпьютеруа. Постоянное напряжение в 5 в используется также для формирования электрического импульса, соответствующего логическому сигналу «1». Отсутствие такого импульса соответствует логическому сигналу «0». Напряжение в 12 в приводит в движение электродвигатели дисководов и вентиляторов охлаждения.

30 Микрофон позволяет вводить аналоговый звуковой сигнал в кококомпьютеру. Затем звуковая информация из аналогового вида преобразуется в цифровой (кококомпьютеруный) формат. Микрофон подключается ко входу звуковой карты, которая обеспечивает 16-битное двоичное кодирование звука. В данном случае звуковая карта является устройством ввода информации в кококомпьютеру. Звуковая карта устанавливается в один из слотов расширения на системной (материнской) плате.

31 Монитор на электронно-лучевой трубке Изображение на экране создается пучком электронов, испускаемых электронной пушкой. Этот электронный луч (пучок электронов) разгоняется высоким электрическим напряжением и падает на внутреннюю поверхность экрана, покрытую составом люминофора. Люминофор светится при попадании на него электронного луча. Система управления лучом заставляет пробегать его по строкам весь экран и менять его интенсивность, а следовательно и яркость свечения люминофора. Таким образом луч построчно рисует изображение на экране. В цветном мониторе цвет формируется из трех основных составляющих: красный, синий и зеленый. Внутри электронно-лучевой трубки находятся три электронных пушки, создающие три луча с разной скоростью потока электронов. На экране равномерно распределены очень мелкие точки люминофора трех цветов. Люминофор данного цвета реагирует на электроны определенной скорости. Цветное изображение формируется за счет смешивания трех базовых цветов. При смешении красного и зеленого цветов образуется желтый, красного и синего пурпурный, синего и зеленого голубой. Если смешать три базовых цвета при полной яркости, то получится белый. Сочетания базовых цветов различной яркости дают множество других цветов и оттенков.

32 Монитор на основе жидко-кристаллической панели Главная деталь современного жидко-кристаллического монитора TFT-панель. В основе ее работы лежит принцип изменения прозрачности жидких кристаллов под воздействием электрического тока. Молекулы жидких кристаллов под воздействием электричества могут изменять свою ориентацию в пространстве и вследствие этого изменять яркость проходящего сквозь них светового луча. Для подсветки панели с ее обратной стороны устанавливается специальная яркая лампа. При смене электрического поля частицы перестраиваются по-новому, что требует некоторого времени. Поэтому при выборе ЖК-монитора важен такой параметр, как время отклика пиксела матрицы: чем оно меньше, тем быстрее перестраиваются частицы. Время отклика может составлять 10, 20, 30 мс. Для создания точечного дисплея изготовляют матрицу из миниатюрных прозрачных ячеек, заполненных жидким кристаллом. Она помещается между двумя электродами, один из которых цельная пластина, а другой состоит из множества миниатюрных контактов, соответствующих отдельным ячейкам. В современных мониторах подача электрического сигнала на индивидуальные электроды происходит через так называемые тонкопленочные транзисторы (TFT). Цветное изображение получается в результате использования трех фильтров, которые выделяют из излучения источника белого света три основные компоненты красный, синий, зеленый. Комбинация трех основных цветов для каждой точки или пиксела экрана дает возможность воспроизвести любой цвет.

33 Системы счисления Мир информации Назад Логика кококомпьютеруа Алгебра логики

34 Слово информация происходит от латинского information – передача сведений, разъяснение. С научной точки зрения информация – отражение картины мира с помощью сообщений. Человек воспринимает окружающий мир (получает информацию) с помощью органов чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса). Чтобы правильно ориентироваться в мире, он запоминает полученные сведения (хранит информацию). В процессе достижения каких-либо целей человек принимает решения (обрабатывает информацию), а в процессе общения с другими людьми – передаёт и принимает информацию. Таким образом – человек живет в огромном мире информации. Процессы, связанный с получением, хранением, обработкой и передачей информации, называются информационными процессами. Человеческое мышление можно рассматривать как процесс обработки информации. Человек является носителем очень большого объёма информации в виде зрительных образов, знания различных факторов и теорий и т. д. Весь процесс познания является процессом получения и накопление информации. Для обмена информацией между людьми служат языки. Хранение информации осуществляется с помощью книг, а в последние время всё больше посредством электронных носителей. Дальше ИИИИ нннн фффф оооо рр мммм аааа цццц ии яя

35 Информационные процессы характерны не только для живой природы, человека и общества, но и для техники. Человеком разработаны технические устройства, в частности кококомпьютеруы, которые специально предназначены для автоматической обработки информации. Создание глобальной кококомпьютеруной сети Интернет позволило обеспечить для каждого человека уникальную потенциальную возможность быстрого доступа ко всему объёму информации, накопленному человечеством за всю его историю! Информационный подход к исследованию мира реализуется в рамках информатики – комплексной науки об информации и информационных процессах. Назад

36 Позиционные и непозиционные системы счисления Назад Восьмеричная система счисления Шестнадцатеричная система счисления Двоичная система счисления Количество информации

37 Дальше Система счисления – это знаковая система, в которой числа записываются по определенным правилам с помощью цифр – символов некоторого алфавита. Например, в десятичной системе для записи числа существует десять всем хорошо известных цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Все системы счисления делятся на позиционные и непозиционные. В позиционных системах счисления значение цифры зависит от ее положение в записи числа, а в непозиционных – не зависит. Позиция цифры в числе называется разрядом. Разряд числа возрастает справа налево, от младших разрядов к старшим. Каждая позиционная система использует определенный алфавит цифр и основание. В позиционных системах счисления основание системы равно количеству цифр (знаков в ее алфавите) и определяет, во сколько раз различаются значения цифр соседних разрядов числа. Наиболее распространенными в настоящее время позиционными системами счисления являются десятичная и двоичная. Система счисления Основание Алфавит цифр Десятичная 10 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Двоичная 20, 1

38 Первую позиционную систему счисления придумали еще в Древнем Вавилоне. Вавилонская нумерация была шестидесятеричной, и поэтому в ней использовалось 60 цифр! До сих пор при измерении времени мы используем основание, равное 60. Ведь в 1 мин = 60 с, 1 час = 60 мин. В XIX веке широкое распространение получила двенадцатеричная система счисления. Даже сегодня мы используем дюжину – число 12. В сутках две дюжины часов. Круг содержит тридцать дюжин градусов. В непозиционных системах счисления значение цифры не зависит от ее положение в записи числа. Римская система счисления является непозиционной. Ее алфавит состоит из цифр: I V X L C D M. Причем I – это 1, V – 5, X – 10, L – 50, C – 100, D – 500, M – Значение цифры не зависит от ее положения в числе. IVXLCDMIVXLCDMIVXLCDMIVXLCDM IIII VVVV XXXX LLLL CCCC DDDD MMMM Назад Из истории

39 Рассмотрим в качестве примера десятичное число 425. Самая правая цифра обозначает пять единиц, вторая справа – два десятка и, наконец, третья – четыре сотни. Число 425 записано в привычной для нас свернутой форме. Мы настолько привыкли к этой форме записи, что уже не замечаем, как в уме умножаем цифры числа на различные степени числа 10. В развернутой форме запись числа 425 в десятичной системе выглядит следующим образом: = 4 х х х = 4 х х х 10 0 Как видно из примера, число в позиционных системах счисления записывается в виде суммы степеней основания (в данном случае 10), коэффициентами при этом являются цифры данного числа. Дальше

40 В двоичной системе основание равно 2, а алфавит состоит из двух цифр (0 и 1). В развернутой форме двоичные числа записываются в виде суммы степеней основания 2 с коэффициентами, в качестве которых выступают цифры 0 или 1. Например, развернутая двоичная запись двоичного числа будет иметь вид: 1 х х х 2 0 Теперь это двоичное число легко представить в десятичной форме: = 1 х х х 2 0 = = 5 10 Для перевода десятичного числа в двоичное, его последовательно делят на два и каждый раз записывают остаток: : : : : : : : : =

41 Сложение двоичных чисел Сложение двоичных чисел ====

42 –––– Вычитание двоичных чисел Вычитание двоичных чисел ==== 1111

43 Умножение двоичных чисел Умножение двоичных чисел

44 Деление двоичных чисел Деление двоичных чисел –––– ––––

45 За единицу количества информации принимается такое же количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза. Такая единица названа бит. Бит может принимать только два значения – «0» либо «1», так как двоичная система счисления является самой простейшей и имеет всего два знака в своем алфавите. Таким образом бит – это мельчайшая единица измерения информации. Следующей по величине единицей измерения количества информации является байт, причем: 1 байт = 2 3 бит = 8 бит Кратные байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом: 1 Кбайт = 2 10 байт = 1024 байт 1 Мбайт = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт = 2 20 байт 1 Гбайт = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт = 2 30 байт 1 Тбайт = 2 10 Гбайт = 1024 Гбайт = 2 40 байт Как видите для построения более крупных единиц измерения объема информации используется в качестве основания степени «двойка», по той причине, что мы находимся в двоичной системе счисления. Информационная емкость Информационная емкость может составлять: может составлять: Дискета – 1,38 Мб Дискета – 1,38 Мб Лазерный диск – 10 Гб Лазерный диск – 10 Гб Винчестер – 300 Гб Винчестер – 300 Гб Оперативная память – Оперативная память – 1 Гб = 1024 Мб 1 Гб = 1024 Мб Книга – 1 Мб Книга – 1 Мб Информационная емкость Информационная емкость может составлять: может составлять: Дискета – 1,38 Мб Дискета – 1,38 Мб Лазерный диск – 10 Гб Лазерный диск – 10 Гб Винчестер – 300 Гб Винчестер – 300 Гб Оперативная память – Оперативная память – 1 Гб = 1024 Мб 1 Гб = 1024 Мб Книга – 1 Мб Книга – 1 Мб Назад

46 В кококомпьютеруе используется также восьмеричная система счисления, в которой основание равно 8, а алфавит состоит из восьми цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. В развернутой форме восьмеричные числа записываются в виде суммы степеней основания 8, а коэффициентами будут цифры от 0 до 7. Например, восьмеричное число переведем в десятичное: = 2 х х х 8 0 = = = Для обратного перевода десятичного числа в восьмеричное нужно последовательно делить его на восемь и каждый раз записывать остаток: : : : 8 2 Таким образом получим: =

47 AAAA BBBB CCCC DDDD EEEE FFFF Для обратного перевода десятичного числа в шестнадцатеричное нужно последовательно делить его на шестнадцать и каждый раз записывать остаток: : : C 1 : 16 1 Таким образом получим: 1C5 16 = Назад В кококомпьютеруе используется также шестнадцатеричная система счисления, в которой основание равно 16, а алфавит состоит из шестнадцати цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Так как арабских цифр всего десять, остальные пришлось обозначить латинскими буквами. Причем, символ A будет соответствовать 10-и, B – 11-и, C – 12-и, D – 13-и, E – 14-и, F – 15-и. В развернутой форме шестнадцатеричные числа записываются в виде суммы степеней основания 16, а коэффициентами будут цифры от 0 до F. Например, шестнадцатеричное число 1C5 16 переведем в десятичное: 1C5 16 = 1 х х х 16 0 = = =

48 Законы логики Сумматор процессора Назад Триггер Логические функции Базовые логические элементы F 2 = A & C F 1 = A v B Конструктор схем

49 Логический элемент НЕ Логический элемент НЕ Вход A Вход A Выход F Выход F AF Логическое отрицание (инверсия) F = A Логическое отрицание (инверсия) F = A Доказано, что даже самую сложную логику можно реализовать с помощью трех простейших базовых логических элементов: НЕ, ИЛИ, И. Рассмотрим работу каждого из них подробнее. !!!! Таблица истинности

50 Логический элемент ИЛИ Логический элемент ИЛИ Вход A Вход A Выход F Выход F Вход B Вход B 1111 ABF ЛЛЛЛ оооо гггг ии чччч ее сс кккк оооо ее с с с с лллл оооо жжжж ее нннн ии ее ( ( ( ( дддд ии зззз ъъъъ юююю нннн кккк цццц ии яя )))) F F = = = = A A A A v v v v B B B B Таблица истинности

51 Логический элемент И Логический элемент И ИИИИ Вход A Вход A Выход F Выход F Вход B Вход B 1111 Логическое умножение (конъюнкция) F = A & B Логическое умножение (конъюнкция) F = A & B ABF Таблица истинности

52 ИИИИ ИЛИ НЕ ???? Схема, состоящая из нескольких логических элементов тоже имеет свою логику. Перенесите эту схему в вашу тетрадь. Постройте для нее таблицу истинности. Запишите формулу логической функции этой схемы. ABF Реши задачу Реши задачу Думай голова, думай… Думай голова, думай… FFFF = = = = ( ( ( ( AAAA & & & & B B B B )))) v v v v B B B B AAAA & & & & B B B B BBBB AAAA BBBB FFFF Назад

53 Алгоритм Программа Азбука Visual Basic Программирование с нуля Примеры программ на Delphi Примеры программ на Visual Basic Примеры программ на C++Builder Назад

54 Private Sub Form_Click() Print "Возведение двойки в степень от 1 до 32" Print "Разрядность и число цветов видеокарты" While n < 32 ' пока n = n + 1 Print n, 2 ^ n Wend ' конец цикла End Sub Назад Программа 1 Дальше Microsoft Visual Basic

55 Private Sub Form_Click() f = 1 For n = 2 To 20 для n от 2 до 20 f = f * n Print n, f Next n следующее n End Sub Назад Программа 2 Дальше Microsoft Visual Basic

56 Dim a, b, c, x1, x2, d Private Sub Command1_Click() d = b ^ * a * c If d >= 0 Then x1 = ( – b + Sqr (d) ) / (2 * a) x2 = ( – b – Sqr (d) ) / (2 * a) Print "x1 ="; x1 Print "x2 ="; x2 Else Print "Корней нет" End If End Sub Private Sub Text1_Change() a = Text1. Text End Sub Private Sub Text2_Change() b = Text2. Text End Sub Private Sub Text3_Change() c = Text3. Text End Sub Назад Программа 3 Дальше Microsoft Visual Basic x 2 – 12x + 35 = 0 x 1 = 5 x 2 = 7

57 Private Sub Form_Click() Randomize Timer X1 = Int (Rnd * ) 'случайный первый корень X2 = Int (Rnd * ) 'случайный второй корень q1 = -(X1 + X2) по теореме Виета q2 = X1 * X2 по теореме Виета Print " x2 "; q1; "x + "; q2; " = 0"; " x1 ="; X1; " x2 ="; X2 End Sub Назад Программа 4 Дальше Microsoft Visual Basic Генератор квадратных уравнений

58 Private Sub Command1_Click() Cls Randomize Timer For m = 1 To 30 For n = 1 To 20 a = Int (Rnd * 10) Print a; s = s + a Next n Print Chr(13); Next m Print Сумма = ; s End Sub Назад Программа 5 Microsoft Visual Basic Сумма = 245

59 // Вычисление суммы целых чисел от 1 до 100 var i: integer; s: integer; procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); begin for i := 1 to 100 do s := s + i; Label1. Caption := IntToStr (s); s := 0; end; Назад Программа 1 Borland Delphi Дальше

60 var s, d, e, a, b: integer; procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject); begin for s := 1 To 9 do for d := 0 To 9 do for e := 0 To 9 do begin a := s * d * 10 + e * 1; b := s*s*s + d*d*d + e*e*e; if a = b then Edit1. Text := Edit1. Text + Chr(32) + IntToStr(a); end; Назад Программа 2 Дальше Borland Delphi Магическое число это такое трехзначное число, сумма кубов цифр которого равна самому числу. Например – 153, действительно: = 153

61 // Символьные переменные var a: String[20]; //резервирование строковых переменных b, c, d, e: String; i, j: Integer; //резервирование переменных целого типа begin a := 'информатика'; b := a[3] + a[4] + a[5] + a[6] + a[7]; i := Length(b); // длина слова c := 'Оля + '; d := 'Коля'; e := c + d; j := Length(e); // длина слова Label1. Caption := b; Label2. Caption := 'Число символов = ' + IntToStr(i); Label3. Caption := e; Label4. Caption := 'Число символов = ' + IntToStr(j); end; Назад Программа 3 Borland Delphi Дальше Оля + Коля

62 // Вычисление определенного интеграла var x, y, a, b, d, s: real; i: integer; procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); begin a := StrToFloat (Edit1.Text); //нижний предел b := StrToFloat (Edit2.Text); //верхний предел d := (b - a)/1000; //шаг x := a + d/2; for i := 1 to 999 do begin x := x + d; //наращивание аргумента y := x * x + 5 * x - 40; //вычисление функции s := s + y * d; //накопление суммы end; Label1. Caption := Label1. Caption + FloatToStr (s); end; Назад Программа 4 Borland Delphi b S = (2x 2 + 5x – 43)dx a Дальше

63 var i, j, s: integer; a: Array [1..10,1..10] of integer; procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); begin Randomize; s := 0; Label1. Caption := ''; for i := 1 to 10 do begin for j := 1 to 10 do begin a[i,j] := Random(10); Label1. Caption := Label1. Caption + Chr(32) + IntToStr (a[i,j]); s := s + a[i,j]; end; Label1. Caption := Label1. Caption + #13; end; Label1. Caption := Label1. Caption + chr(13); Label1. Caption := Label1. Caption + ' Сумма = ' + IntToStr(s); end; Назад Программа 5 Borland Delphi Сумма = 245

64 void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender) { int s, d, e, a, b; for (s=1; s<10; s++) for (d=0; d<10; d++) for (e=0; e<10; e++) { a = s*100 + d*10 + e*1; b = pow(s,3) + pow(d,3) + pow(e,3); if (a == b) Label1->Caption = Label1->Caption + IntToStr (a) + " "; } Назад Программа 1 Дальше Borland C++ Builder Магическое число это такое трехзначное число, сумма кубов цифр которого равна самому числу. Например – 153, действительно: = 153

Caption = Label1->C" title="void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender) { int i, j, max, a[4][5]; randomize(); max = 0; for (i=0; i<4; i++) { for (j=0; j<5; j++) { a[i][j] = random(1000); Label1->Caption = Label1->Caption + a[i][j] + " "; } Label1->Caption = Label1->C" class="link_thumb"> 65 void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender) { int i, j, max, a[4][5]; randomize(); max = 0; for (i=0; i<4; i++) { for (j=0; j<5; j++) { a[i][j] = random(1000); Label1->Caption = Label1->Caption + a[i][j] + " "; } Label1->Caption = Label1->Caption + "\n"; } for (i=0; i<4; i++) for (j=0; j<5; j++) { if (a[i][j] > max) max = a[i][j]; } Label1->Caption = Label1->Caption + "Максимальный элемент " + max + "\n"; } Назад Программа 2 Дальше Borland C++ Builder max Caption = Label1->C"> Caption = Label1->Caption + "\n"; } for (i=0; i<4; i++) for (j=0; j<5; j++) { if (a[i][j] > max) max = a[i][j]; } Label1->Caption = Label1->Caption + "Максимальный элемент " + max + "\n"; } Назад Программа 2 Дальше Borland C++ Builder 4 5 0 7 9 1 2 0 3 1 6 5 2 9 2 6 1 3 8 4 5 3 7 5 9 2 0 3 9 5 7 1 5 0 2 4 8 6 2 0 5 max"> Caption = Label1->C" title="void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender) { int i, j, max, a[4][5]; randomize(); max = 0; for (i=0; i<4; i++) { for (j=0; j<5; j++) { a[i][j] = random(1000); Label1->Caption = Label1->Caption + a[i][j] + " "; } Label1->Caption = Label1->C">

66 void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender) { int n; //инициализация переменных float a, b, x, y, d, s; Image1->Visible = false; Image2->Visible = false; a = StrToFloat (Edit1->Text); //ввод нижнего предела b = StrToFloat (Edit2->Text); //ввод верхнего предела if (a < b) //уловие ЕСЛИ { n = 10000; //число разбиений d = (b - a)/n; //вычисление шага передвижения x = a; //начало передвижения while (x < b) //условие ПОКА { x = x + d; //передвижение на шаг y = 2 * x * x - 5 * x - 7; //вычисление значения функции s = s + y * d; //суммирование площадей прямоугольников } Label1->Caption = "Интеграл = " + FloatToStr (s); //вывод результата Image3->Visible = true; } if (a>=b) //уловие ЕСЛИ { Label1->Caption = "/a/ должно быть больше /b/"; //вывод сообщения Image1->Visible = true; Image3->Visible = false; } Назад Программа 3 Borland C++ Builder b S = (2x 2 + 5x – 48)dx a Дальше Visible = true; Image3->Visible = false; } Назад Программа 3 Borland C++ Builder b S = (2x 2 + 5x – 48)dx a Дальше">

Caption = ""; randomize(); fo" title="Чернолученская средняя школа (3812) 976-573 BigCamagan@rambler.ru void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender) // Сортировка одномерного массива по возрастанию { int a[20], b, n, f; Label1->Caption = ""; Label2->Caption = ""; randomize(); fo" class="link_thumb"> 67 Чернолученская средняя школа (3812) void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender) // Сортировка одномерного массива по возрастанию { int a[20], b, n, f; Label1->Caption = ""; Label2->Caption = ""; randomize(); for (n=0; n<20; n++) // случайные в массив { a[n] = random(10); Label1->Caption = Label1->Caption + a[n] + " "; } sortirovka: f=0; // флажок for (n=0; n<19; n++) { if (a[n] > a[n+1]) // сравнить соседние { b = a[n]; // запомнить большее a[n] = a[n+1]; // меньшее сместить влево a[n+1] = b; // большее сместить вправо f=1; // флажок } if (f==1) goto sortirovka; for (n=0; n<20; n++) // результат сортировки Label2->Caption = Label2->Caption + a[n] + " "; } Назад Программа 4 Borland C++ Builder Caption = ""; randomize(); fo"> Caption = ""; randomize(); for (n=0; n<20; n++) // случайные в массив { a[n] = random(10); Label1->Caption = Label1->Caption + a[n] + " "; } sortirovka: f=0; // флажок for (n=0; n<19; n++) { if (a[n] > a[n+1]) // сравнить соседние { b = a[n]; // запомнить большее a[n] = a[n+1]; // меньшее сместить влево a[n+1] = b; // большее сместить вправо f=1; // флажок } if (f==1) goto sortirovka; for (n=0; n<20; n++) // результат сортировки Label2->Caption = Label2->Caption + a[n] + " "; } Назад Программа 4 Borland C++ Builder"> Caption = ""; randomize(); fo" title="Чернолученская средняя школа (3812) 976-573 BigCamagan@rambler.ru void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender) // Сортировка одномерного массива по возрастанию { int a[20], b, n, f; Label1->Caption = ""; Label2->Caption = ""; randomize(); fo">

68 Алгоритм – это строго детерминированная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное, записанная с помощью понятных исполнителю команд. Исполнитель – это объект который способен выполнять команды алгоритма. Каждый исполнитель имеет свою систему команд, в которую входят команды, которые исполнитель понимает и может исполнить. Как правило исполнитель выполняет алгоритм формально, так как не знает заранее, что получится в результате исполнения этого алгоритма. Алгоритм, в котором команды выполняются последовательно одна за другой, называется линейным алгоритмом. Свойства алгоритма: Дискретность – разбиение информационного процесса в алгоритме на отдельные команды. Детерминированность – строгий порядок исполнения команд в алгоритме. Результативность – алгоритм должен всегда иметь конечное число шагов. Начало Команда 1 Команда 2 … Команда N Конец

69 Чернолученская средняя школа (3812) Программа – это алгоритм, записанный на понятном кококомпьютеруу языке программирования. Программа пишется на каком-либо языке программирования. Наиболее распространенными языками программирования высокого уровня являются Basic, Pascal и C++. Важнейшим понятием в любом языке программирования является понятие переменной. Переменная – это имя какой- либо области памяти кококомпьютеруа, куда можно поместить число, текст, команду или другую информацию. Значение переменной в результате выполнения программы может изменяться. Для изменения значения переменной в языках программирования используют операцию присваивания. Например, команда a = 4 в программе будет означать «переменной a присвоить значение 4». a = -7 b = 5 c = a + b d = b*c Print d Какое значение примет переменная d в результате выполнения этой программы? a b

70 If Условие Then Серия 1 Else Серия 2 End If Серия 1Серия 2 Условие АААА лллл гггг оооо рр ии тттт мммм ии чччч ее сс кккк аааа яя с с с с тттт рр уууу кккк тттт уууу рр аааа в в в в ее тттт вввв лллл ее нннн ии ее a = -4 If a > 0 Then Print положительное Else Print отрицательное End If

71 Тело цикла Счетчик АААА лллл гггг оооо рр ии тттт мммм ии чччч ее сс кккк аааа яя с с с с тттт рр уууу кккк тттт уууу рр аааа ц ц ц ц ии кккк лллл с с с с оооо с с с с чччч ее тттт чччч ии кккк оооо мммм For n=1 To 100 Step 2 s = s + n Next n Print s Назад For Счетчик = Нач Знач To Кон Знач [Step Шаг] Тело цикла Next [Счетчик]

72 Логика – это наука о формах и способах мышления. Понятие – это форма мышления, фиксирующая основные, существенные признаки объекта. Высказывание – это форма мышления, в которой что-либо утверждается или отрицается о свойствах реальных предметов и отношениях между ними. Высказывание может быть либо истинно, либо ложно. Умозаключение – это форма мышления, с помощью которой из одного или несколько суждений (посылок) может быть получено новое суждение (заключение). Алгебра высказываний Джорджа Буля была разработана им для того, чтобы можно было определять истинность или ложность составных высказываний, не вникая в их содержание. В алгебре высказываний суждениям (простым высказываниям) ставятся в соответствие логические переменные, обозначаемые прописными буквами латинского алфавита. Рассмотрим два простых высказывания: А = «Два умножить на два равно четырем» В = «Два умножить на два равно пяти» Высказывания могут быть истинными или ложными. Истинному высказыванию соответствует значение логической переменной 1, а ложному – значение 0. В нашем случае первое высказывание истинно А = 1, а второе ложно В = 0. В алгебре высказываний высказывания обозначаются именами логических переменных, которые могут принимать лишь два значения: «истина» (1) и «ложь» (0). В алгебре высказываний над высказываниями можно производить определенные логические операции, в результате которых получаются новые, составные высказывания. Для образования новых высказываний в булевой алгебре используются базовые логические операции, выражаемые с помощью логических связок «и», «или», «не».

73 ЗЗЗЗ аааа кккк оооо нннн ыыыы л л л л оооо гггг ии кккк ии ЗЗЗЗ аааа кккк оооо нннн т т т т оооо жжжж дддд ее сс тттт вввв аааа AAAA = = = = A A A A ЗЗЗЗ аааа кккк оооо нннн д д д д вввв оооо йййй нннн оооо гггг оооо о о о о тттт рр ии цццц аааа нннн ии яя AAAA = = = = A A A A Если дважды отрицать высказывание, то получим исходное высказывание. ЗЗЗЗ аааа кккк оооо нннн н н н н ее пппп рр оооо тттт ии вввв оооо рр ее чччч ии яя AAAA & & & & A A A A = = = = ЗЗЗЗ аааа кккк оооо нннн и и и и сс кккк лллл юююю чччч ее нннн нннн оооо гггг оооо т т т т рр ее тттт ьььь ее гггг оооо AAAA v v v v A A A A = = = = Логическое умножение высказывания на его отрицание ложно. Логическое сложение высказывания и его отрицания истинно. Это значит, что высказывание может быть либо истинным, либо ложным, третьего не дано. Всякое высказывание тождественно самому себе.

74 ЗЗЗЗ аааа кккк оооо нннн ыыыы д д д д ее М М М М оооо рр гггг аааа нннн аааа AAAA v v v v B B B B = = = = A A A A & & & & B B B B Отрицание логического сложения двух высказываний равно логическому умножению отрицаний этих высказываний. AAAA & & & & B B B B = = = = A A A A v v v v B B B B Отрицание логического умножения двух высказываний равно логическому сложению отрицаний этих высказываний. Законы логики Законы логики

75 Законы логики Законы логики ЗЗЗЗ аааа кккк оооо нннн к к к к оооо мммм мммм уууу тттт аааа тттт ии вввв нннн оооо сс тттт ии ЛЛЛЛ оооо гггг ии чччч ее сс кккк оооо ее с с с с лллл оооо жжжж ее нннн ии ее AAAA v v v v B B B B = = = = B B B B v v v v A A A A ЛЛЛЛ оооо гггг ии чччч ее сс кккк оооо ее у у у у мммм нннн оооо жжжж ее нннн ии ее AAAA & & & & B B B B = = = = B B B B & & & & A A A A В обычной алгебре слагаемые и множители можно менять местами. В алгебре логики высказываний Буля так же можно менять местами логические переменные в операциях логического умножения и логического сложения.

76 Законы логики Законы логики ЗЗЗЗ аааа кккк оооо нннн а а а а сс сс оооо цццц ии аааа тттт ии вввв нннн оооо сс тттт ии ЛЛЛЛ оооо гггг ии чччч ее сс кккк оооо ее у у у у мммм нннн оооо жжжж ее нннн ии ее (((( AAAA & & & & B B B B )))) & & & & C C C C = = = = A A A A & & & & ( ( ( ( BBBB & & & & C C C C )))) ЛЛЛЛ оооо гггг ии чччч ее сс кккк оооо ее с с с с лллл оооо жжжж ее нннн ии ее (((( AAAA v v v v B B B B )))) v v v v C C C C = = = = A A A A v v v v ( ( ( ( BBBB v v v v C C C C )))) Если в логическом выражении используются только операция логического умножения или только операция логического сложения, то скобками можно пренебрегать или произвольно их расставлять.

77 Законы логики Законы логики ЗЗЗЗ аааа кккк оооо нннн д д д д ии сс тттт рр ии бббб уууу тттт ии вввв нннн оооо сс тттт ии ДДДД ии сс тттт рр ии бббб уууу тттт ии вввв нннн оооо сс тттт ьььь у у у у мммм нннн оооо жжжж ее нннн ии яя оооо тттт нннн оооо сс ии тттт ее лллл ьььь нннн оооо с с с с лллл оооо жжжж ее нннн ии яя (((( AAAA & & & & B B B B )))) v v v v ( ( ( ( AAAA & & & & C C C C )))) = = = = A A A A & & & & ( ( ( ( BBBB v v v v C C C C )))) ДДДД ии сс тттт рр ии бббб уууу тттт ии вввв нннн оооо сс тттт ьььь с с с с лллл оооо жжжж ее нннн ии яя оооо тттт нннн оооо сс ии тттт ее лллл ьььь нннн оооо у у у у мммм нннн оооо жжжж ее нннн ии яя (((( AAAA v v v v B B B B )))) & & & & ( ( ( ( AAAA v v v v C C C C )))) = = = = A A A A v v v v ( ( ( ( BBBB & & & & C C C C )))) В отличии от обычной алгебры, где за скобки можно выносить только общие множители, в булевой алгебре высказываний можно выносить за скобки не только общие множители, но и общие слагаемые. ab + ac = a(b + c) Назад Из истории

78 Любое составное высказывание можно выразить в виде формулы (логического выражения), в которую входят логические переменные, обозначающие высказывания, и знаки логических операций, обозначающие логические функции. ПППП рр ии мммм ее рр ыыыы л л л л оооо гггг ии чччч ее сс кккк ии хххх ф ф ф ф уууу нннн кккк цццц ии йййй FFFF = = = = A A A A & & & & B B B B ???? ABABA & B FFFF = = = = & & & & = = = = & & & & = = = =

79 ПППП рр ии мммм ее рр ыыыы л л л л оооо гггг ии чччч ее сс кккк ии хххх ф ф ф ф уууу нннн кккк цццц ии йййй FFFF = = = = A A A A v v v v B B B B ???? ABA v B FFFF = = = = v v v v = = = = = = = =

80 ПППП рр ии мммм ее рр ыыыы л л л л оооо гггг ии чччч ее сс кккк ии хххх ф ф ф ф уууу нннн кккк цццц ии йййй FFFF = = = = ( ( ( ( AAAA v v v v B B B B )))) & & & & ( ( ( ( AAAA v v v v B B B B )))) ???? AB AB F FFFF = = = = ( ( ( ( 0000 v v v v )))) & & & & ( ( ( ( 0000 v v v v )))) = = = = ( ( ( ( 0000 v v v v )))) & & & & ( ( ( ( 1111 v v v v )))) = = = = & & & & = = = =

81 ЛЛЛЛ оооо гггг ии чччч ее сс кккк ии ее ф ф ф ф уууу нннн кккк цццц ии ии д д д д вввв уууу хххх а а а а рр гггг уууу мммм ее нннн тттт оооо вввв AB F1F1 F2F2 F3F3 F4F4 F5F5 F6F6 F7F7 F8F8 F9F9 F 10 F 11 F 12 F 13 F 14 F 15 F Каждая логическая функция двух аргументов может принимать четыре возможных значения. Вычислим количество таких различных возможных функций: N = 2 4 = 16 F 2 - функция логического умножения F 8 – функция логического сложения F 13 – функция логического отрицания для аргумента A F 11 - функция логического отрицания для аргумента B Назад

82 Чернолученская средняя школа (3812) В процессоре все многообразие математических операций сводится к сложению двоичных чисел. По этой причине главной частью процессора является сумматор, который и обеспечивает такое сложение. При сложении двоичных чисел образуется сумма в данном разряде, при этом возможен перенос в старший разряд. Обозначим слагаемые A и B, перенос – P, и сумму – S. Рассмотрим таблицу сложения одноразрядных двоичных чисел с учетом переноса в старший разряд.

83 ДДДД вввв оооо ии чччч нннн ыыыы йййй о о о о дддд нннн оооо рр аааа зззз рр яя дддд нннн ыыыы йййй п п п п оооо лллл уууу сс уууу мммм мммм аааа тттт оооо рр – – – – оооо сс нннн оооо вввв нннн оооо йййй э э э э лллл ее мммм ее нннн тттт п п п п рр оооо цццц ее сс сс оооо рр аааа PPPP = = = = A A A A & & & & B B B B S S = = = = ( ( ( ( AAAA v v v v B B B B )))) & & & & ( ( ( ( AAAA & & & & B B B B )))) ABA v BA & B F

84 Чернолученская средняя школа (3812) ИЛИ ИИИИ ИИИИ НЕ СССС хххх ее мммм аааа д д д д вввв оооо ии чччч нннн оооо гггг оооо о о о о дддд нннн оооо рр аааа зззз рр яя дддд нннн оооо гггг оооо п п п п оооо лллл уууу сс уууу мммм мммм аааа тттт оооо рр аааа PPPP = = = = A A A A & & & & B B B B S S = = = = ( ( ( ( AAAA v v v v B B B B )))) & & & & ( ( ( ( AAAA & & & & B B B B )))) AAAA BBBB PPPP SSSS

85 ДДДД вввв оооо ии чччч нннн ыыыы йййй м м м м нннн оооо гггг оооо рр аааа зззз рр яя дддд нннн ыыыы йййй с с с с уууу мммм мммм аааа тттт оооо рр Многоразрядный сумматор процессора состоит из полных одноразрядных сумматоров. На каждый разряд ставится одноразрядный сумматор, причем выход (перенос) сумматора младшего разряда подключен ко входу сумматора старшего разряда Назад

86 Чернолученская средняя школа (3812) Важнейшей структурной единицей оперативной памяти кококомпьютеруа, а также внутренних регистров процессора является триггер. Это устройство позволяет запоминать, хранить и считывать информацию. Каждый триггер может хранить 1 бит информации. Для построения триггера достаточно двух логических элементов ИЛИ и двух элементов НЕ. Для образования однобайтовой ячейки памяти потребуется восемь триггеров, так как 1 байт = 2 3 бит = 8 бит.

87 ИЛИ НЕ ИЛИ НЕ ТТТТ рр ии гггг гггг ее рр – – – – о о о о сс нннн оооо вввв нннн оооо йййй э э э э лллл ее мммм ее нннн тттт о о о о пппп ее рр аааа тттт ии вввв нннн оооо йййй п п п п аааа мммм яя тттт ии SSSS RRRR QQQQ Дальше вход выход сброс

88 ИЛИ НЕ ИЛИ НЕ Триггер – основной элемент оперативной памяти Триггер – основной элемент оперативной памяти SSSS RRRR QQQQ Назад 1111

89

90 Интернет – это всемирная информационная сеть, которая окутала весь земной шар. Она может связать между собой два или любое другое число кококомпьютеруов. Интернет дает практически неограниченный и быстрый доступ к любой информации, которой владеет человечество на сегодняшний день. Ресурсами Интернет пользуется более миллиарда человек во всех странах мира. Глобальная кококомпьютеруная сеть Интернет объединяет множество локальных, региональных и корпоративных сетей. В каждой такой сети имеется по крайней мере один высокопроизводительный кококомпьютеру подключенный к Интернету постоянно с помощью линии связи с высокой пропускной способностью. Такие кококомпьютеруы называют серверами Интернета. В качестве таких магистральных линий связи обычно используются оптоволоконные линии с пропускной способностью 20 Гбит/с и более. Основу, каркас Интернета составляют более 150 миллионов серверов, из которых в России насчитывается около 500 тысяч. Российский региональный сегмент Интернета имеет несколько магистральных линий связи, соединяющих его с североамериканским, европейским и японским сегментами.

91 Для того чтобы кококомпьютеруы могли найти друг друга, в Интернете существует единая система адресации, основанная на использовании IP-адреса. Каждый кококомпьютеру, подключенный к Интернету, имеет свой уникальный 32-битный двоичный IP-адрес. Общее количество различных IP-адресов составляет более четырех миллиардов: N = 2 32 = Система IP-адресации учитывает структуру Интернета, то есть то, что Интернет является сетью сетей, а не объединением отдельных кококомпьютеруов. IP- адрес содержит адрес сети и адрес кококомпьютеруа в данной сети. Для обеспечения максимальной гибкости в процессе распределения IP-адресов, в зависимости от количества кококомпьютеруов в сети, все адреса делятся на три класса A, B, C. IP-адрес состоит из трех частей: Класс A0Адрес сети (7 битов)Адрес кококомпьютеруа (24 бита) Класс B1 0Адрес сети (14 битов)Адрес кококомпьютеруа (16 битов) Класс C1 1 0Адрес сети (21 бит)Адрес кококомпьютеруа (8 битов) Например, адрес сети класса A имеет только 7 битов для адреса сети и 24 бита для адреса кококомпьютеруа, то есть может существовать лишь 2 7 = 128 сетей этого класса, зато любая такая сеть может содержать 2 24 = кококомпьютеруов IP

92 Для передачи и приема данных между кококомпьютеруами в сети используют специальные программы – протоколы. Сегодня в сети Интернет действует единый международный протокол TCP/IP, принятый в семидесятые годы прошлого столетия, который состоит в свою очередь из двух протоколов: TCP – транспортный протокол. TCP – транспортный протокол. IP – интернет протокол маршрутизации. IP – интернет протокол маршрутизации. Транспортный протокол отвечает за упаковку и распаковку груза данных по пути следования. Интернет протокол маршрутизации это набор правил, согласно которым прокладывается маршрут посланной информации от отправителя через многие серверы к получателю. Само содержание передаваемых данных в виде набора байтов называют IP-пакетом. Для правильной и быстрой доставки пакета необходимы два IP-адреса: от кого и кому IP

93 В десятичной записи IP-адрес состоит из четырех чисел, разделенных точками, каждое из которых лежит в диапазоне от 0 до 255. Например, IP-адрес сервера компании МТУ-Интел записывается как Легко определить по первому числу IP- адреса кококомпьютеруа его принадлежность к сети того или иного класса: Класс A – число от 0 до 127;Класс A – число от 0 до 127; Класс B – число от 128 до 191;Класс B – число от 128 до 191; Класс C – число от 192 до 223. Класс C – число от 192 до 223. Сервер компании МТУ-Интел принадлежит к сети класса C, адрес которой 195, а адрес кококомпьютеруа в этой сети Провайдеры часто предоставляют пользователям доступ в Интернет не с постоянным, а динамическим IP-адресом, который может меняться при каждом подключении к сети. Есть кококомпьютеруы, которые постоянно подключены к Интернет, другие подключаются раз в сутки на несколько минут, третьи подключаются раз в месяц. Таким образом динамическая система распределения IP-адресов автоматически снижает общее число занятых IP- адресов.

94 Кококомпьютеру может легко найти другой кококомпьютеру, находящийся в любой точке земного шара по его числовому IP-адресу. А вот человеку запомнить числовой адрес нелегко, поэтому для удобства была введена Доменная Система Имен (DNS – Domain Name System). Эта система ставит в соответствие числовому IP-адресу кококомпьютеруа уникальное доменное имя. Доменные имена и IP-адреса распределяются международным координационным центром ICANN, в который входят по пять представителей от каждого континента (адрес в Интернете Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня – домены второго уровня – домены третьего уровня. Домены верхнего уровня могут бывают двух типов: географические – двухбуквенные и административные – трехбуквенные. России принадлежит географический домен ru. Интересно, что давно существующие серверы из прошлого СССР сохранили свои имена с доменом su.

95 Чернолученская средняя школа (3812) Так, компания Microsoft зарегистрировала домен второго уровня microsoft в административном домене верхнего уровня com, а Московский институт открытого образования (МИОО) – домен второго уровня metodist в географическом домене верхнего уровня ru. Имена кококомпьютеруов, которые является серверами Интернета, включают в себя полное доменное имя и собственно имя кококомпьютеруа. Так, основной сервер компании Microsoft имеет имя а сервер компании МИОО – iit.metodist.ru. Обратите внимание на то, что доменное имя читается справа налево. Админист ративные Организация Географ ические Страна com Коммерческаяca Канада edu Образовательнаяde Германия gov Правительственная СШАjp Япония int Международнаяru Россия mil Военная СШАsuбывший СССР net Кококомпьютеруная сетьuk Англия Ирландия org НекоммерческаяusСША

96 Электронная почта имеет ряд преимуществ перед обычной почтой. Если письмо по обычной почте может идти до адресата дни и недели, то письмо отправленное по электронной почте дойдет за несколько секунд. Сегодня электронное письмо может содержать не только текстовое сообщение, но и вложенные файлы графики, звука, видео, программ и прочие. Завести собственный электронный почтовый ящик может завести любой житель Земли. Адрес электронной почты строится из двух частей: имя пользователя и доменное имя почтового сервера, на котором пользователь зарегистрировал свой почтовый ящик. Эти части разделены Адрес электронной почты записывается только латинскими буквами и не должен содержать пробелов. Например, наш электронный почтовый ящик имеет адрес:

97

98 Чернолученская средняя школа (3812)