Компьютер как универсальное средство обработки информации

  • ppt
  • 07.05.2020
Публикация на сайте для учителей

Публикация педагогических разработок

Бесплатное участие. Свидетельство автора сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала 8. Компьютер как универсальное средство обработки информации.ppt

Компьютер как универсальное средство обработки информации

Принципиальная схема устройства компьютера

Функциональная схема устройства компьютера

Разрядность – это количество бит информации, проходящие за один такт.
Бывают 8-, 16-, 32- и 64-битные шины.

Тактовая частота – это количество тактов в секунду.

Информационная магистраль характеризуется двумя основными параметрами:
разрядность;
тактовая частота.

Суть магистрально-модульного принципа:
Все компоненты компьютера разделены на отдельные блоки (модули), объединённые в единое целое магистралью (системной шиной).

Информационная магистраль (системная шина) – это набор электронных линий, связывающих воедино центральный процессор, оперативную память и периферийные устройства.

Основные компоненты компьютера.
Функции и взаимосвязь компонентов в процессе работы компьютера.

Блок питания

Материнская плата

Жёсткий диск

Оперативная память

Центральный процессор

Видеокарта

CD/DVD/Blue ray-привод

Кулер

Дополнительные карты расширения

Центра́льный проце́ссор (ЦП; англ. central processing unit, CPU, дословно — центральное вычислительное устройство) — исполнитель машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера, отвечающий за выполнение операций, заданных программами.

Центральный процессор

Основные характеристики

устройство управления (УУ);
арифметико-логическое устройство (АЛУ);
запоминающее устройство (ЗУ) на основе регистров процессорной памяти и кэш-памяти процессора;
генератор тактовой частоты (ГТЧ).

Тактовая частота.
Частота обмена с системной шиной.
Объём кэш-памяти.
Количество ядер.
Тип сокета.

В состав центрального процессора входят:

Системная (материнская) плата

Основные характеристики

Тип сокета.
Форм-фактор (размер).
Частота системной шины.
Наличие интегрированных компонентов (звук, видео, сетевой контроллер и т. д.).
Тип поддерживаемой оперативной памяти.
Чипсет (тип северного и южного мостов).

Основное аппаратное устройство компьютера.

На ней находится магистраль. Нужна для объединения всех модулей системного блока в единое целое.

Схема устройства материнской платы

Северный мост системный контроллер  - обеспечивает подключение ЦПУ к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер.

Южный мост периферийный контроллер — содержит контроллеры периферийных устройств (жёсткого диска, Ethernet, аудио), контроллеры шин для подключения периферийных устройств (шины PCI, PCI-Express и USB), а также контроллеры шин, к которым подключаются устройства, не требующие высокой пропускной способности (LPC — используется для подключения загрузочного ПЗУ; также шина LPC используется для подключения мультиконтроллера (англ. Super I/O) — микросхемы, обеспечивающей поддержку «устаревших» низкопроизводительных интерфейсов передачи данных: последовательного и параллельного интерфейсов, контроллера клавиатуры и мыши).

Операти́вная па́мять (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) — в информатике — память, часть системы памяти ЭВМ, в которую процессор может обратиться за одну операцию. Предназначена для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кеш-память.
Оперативная память представляет собой последовательность пронумерованных, начиная с нуля, ячеек. В каждой ячейке оперативной памяти может храниться двоичный код длиной восемь знаков.

Оперативная память

Основные характеристики

Тактовая частота.
Объём.
Тип.

Iоп = Iяч • N

Объём оперативной памяти Iоп можно определить, если количество информации, хранящейся в каждой ячейке Iяч, умножить на N ‒ количество ячеек.

Видеокарта

Видеока́рта (известна также как графи́ческая пла́та, графи́ческая ка́рта, видеоада́птер) — устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.

Графический процессор.
Видеоконтроллер.
Тип и объём видеопамяти.
Интерфейс с материнской платой.

Основные характеристики

Дополнительные карты расширения

Карты расширения вставляются в PCI-слоты на материнской плате.
Существует огромное количество плат расширения. Например:
модем
сетевая плата
звуковая плата
карта видеозахвата
TV-тюнер

CD/DVD/Blue ray-приводы

Устройства длительного хранения информации

Для долговременного хранения информации используется долговременная (внешняя) память. Устройство, которое обеспечивает запись и считывание информации, назы­вается накопителем, или дисководом, а хранится информация на носителях информации (магнитных, оптических и flash-дисках, картах flash-памяти). Информация на носителях хранится в двоичном компьютерном коде, т. е. в форме последовательностей нулей и единиц.

Жёсткий диск

Основные характеристики

Объём.
Тип интерфейса с материнской платой.
Объём кэш-памяти.
Скорость вращения шпинделя.

CD-ROM под электронным микроскопом

700 Мбайт

4,7 Гбайт

25 Гбайт

Компакт диски CD

В оптических дисково­дах используется оптический принцип записи и считывания информации. Информация на оптическом диске хранится на одной спиралевидной дорожке, идущей от центра диска к периферии (дорожка похожа по форме на раковину улитки) и содержащей чередующиеся участки с плохой и хорошей отражающей способностью.
В процессе считывания информации с оптического диска луч лазера, установленного в дисководе, падает на поверхность вращающегося диска и отражается. Так как поверхность оптического диска имеет участки с различной отражающей способностью, отраженный луч также меняет свою интенсивность и преобразуется в цифровой компьютерный код (отражает — компьютерная единица 1, не отражает — компьютерный ноль О).

Флеш-карты

Флеш-память представляет собой БИС памяти, помещённую в миниатюрный корпус. Подключаются к USB-разъёму компьютера.

Она может быть прочитана сколько угодно раз (в пределах срока хранения данных, типично — 10-100 лет), но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (максимально — около миллиона циклов). Распространена флеш-память, выдерживающая около 100 тысяч циклов перезаписи — намного больше, чем способна выдержать дискета или CD-RW.