Презентация по Информатике на тему "Архитектура персонального компьютера" (10 кл, информатика)

Вопросы  Система счисления – это…?  Какие виды систем счисления вы знаете?  Как кодируется текстовая информация?  Приведите примеры кодирования информации  цифрами.  Назовите базовую конфигурацию ПК.  Какие устройства ввода информации вы знаете?  Перечислите периферийные устройства ПК.

Тема: Технические средства  персонального компьютера

Вопросы занятия 1.Архитектура персонального компьютера 2.Внешние устройства компьютера

Цель  Освоить принципы работы ПК  Изучить и понять архитектуру ПК

В 1941 г. Джон фон Нейман изложил принципы работы и обо­сновал  принципиальную схему компьютера с классической  однопроцессорной архитектурой, в соответствии с которой  компьютер должен иметь следующие устройства: 1.арифметическо­ логическое устройство (АЛУ), выполняющее арифметические и  логические операции; 2.устройство управления (УУ), организующее процесс  выполнения программы; 3.запоминающее устройство (оперативная память (ОП)) для хра­ нения программ и данных; 4.внешнее устройство (ВУ) для ввода и вывода информации

 К однопроцессорной архитектуре относится и  архитектура персонального компьютера с общей шиной.   Все функциональные блоки здесь связаны между собой  общей шиной, называемой также системной магистралью,  или системной шиной.   Основа компьютера — процессор, в нем расположены  АЛУ и УУ АЛУ осуществляет непосредственную  обработку данных, а УУ координирует взаимодействие  различных частей компьютера.   В запоминающем устройстве (памяти) в закодированном  виде хранится информация .  Компьютер имеет внешне запоминающее устройство  (внешнюю память). В процессе работы процессор и  память взаимодействуют между собой, но процессор,  кроме того, организует работу остальных устройств  компьютера: клавиатуры, дисплея, дисководов и т.д. Эти  устройства осуществляют связь компьютера с внешним  ми­ром, поэтому называются внешними.

 Обычно современные персональные компьютеры  состоят из четырех частей (блоков): системного  блока; монитора (или дисплея) для изображения  текстовой и графической информации;  клавиатуры, позволяющей вводить в компьютер  символы; мыши ­ устройства, облегчающего ввод  информации в компьютер.

Системный блок

Монитор

Клавиатура

Мышь Мышь   Лазерные  Оптические

Принтер Принтер служит для вывода информации на  бумажный носитель (бумагу).  Существуют три типа принтеров:  матричный  струйный  лазерный

Сканер Сканеры служат для автоматического  ввода текстов и графики  в компьютер.  Сканеры бывают двух типов:   ручные  планшетные.

Системный блок является в компьютере главным.  В нем располагаются все основные узлы компьютера:       системная, или материнская, плата;   процессор с системой охлаждения (вентилятором); электронные схемы, управляющие работой компьютера  (микропроцессор, оперативная память, контроллеры и т.д.); блок  питания   преобразующий электропитание сети в постоянный ток  низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;  накопитель на жестом магнитном диске, или винчестер (hard disk,  winchester), предназначенный для чтения и записи на несъемный  жесткий магнитный диск; накопители, или дисководы, для гибких магнитных дисков (floppy  disk), накопители для CD­ и DVD­дисков, которые используются для  чтения и записи информации на внешние носители ­ дискеты и  лазерные диски.

Системная, или материнская, плата

Модули памяти

Процессор

Блок питания

Жесткий диск. винчестер

Дисковод

Звуковая карта

 Звуковая карта — это специальная электронная  плата, которая позволяет записывать и  воспроизводить звук, а также создавать звуковые  файлы программными средствами микро­фона,  наушников, динамиков, встроенного синтезатора  и другого оборудования.

Видеокарта

 Процессор, выполняя определенную программу,  координирует работу внешних устройств,  посылая или принимая от них ин­формацию.  Информация при этом передается в виде  электрических импульсов двух видов ­ низкого и  высокого напряжения. Тем самым информация в  компьютере кодируется, как уже гово­рилось  ранее, двумя символами: 0 и 1. Процессор связан  с внешними устройствами через магистраль  (системную шину). По сути, это пучок проводов.

 Процессор это небольшая (размером в несколько  квадратных миллиметров) электронная схема,  помещенная в корпус. Он вы­полняет все вычисления и  производит обработку информации со скоростью  несколько сотен миллионов операций в секунду.   Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь  разную тактовую частоту — чем выше тактовая частота,  тем выше произ­водительность и цена микропроцессора.  Тактовая частота измеря­ется в мегагерцах (МГц) или  гигагерцах (ГГц).

 Оперативная память ­ этот вид памяти  предназначен для хране­ния переменной  информации, так как допускает изменение сво­его  содержимого в ходе выполнения  микропроцессором вычис­лительных операции.  Оперативная память обеспечивает режимы  записи, считывания и хранения информации.

ПЗУ  Постоянная память ­ этот вид памяти обычно  содержит такую информацию, которая не должна  меняться в ходе выполнения микропроцессором  программы. Название этой памяти ­ ROM (Read  Only Memory), или ПЗУ (постоянное  запоминающее уст­ройство), указывает на то, что  она обеспечивает только режимы считывания и  хранения. Постоянная память обладает  преимуще­ством ­ она может сохранять  информацию и при отключенном литании.

 Внешняя память. Этот вид памяти предназначен  для длитель­ного хранения информации вне  компьютера ­ на магнитных, магнитооптических  и оптических носителях.

 При работе компьютера происходит обмен информацией  между оперативной памятью и внешними устройствами;  при этом напрямую эти устройства не взаимодействуют.   Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется  электронная схема, называемая контроллером, или  адаптером, которая им управляет.   Все контроллеры взаимодействуют с микропроцессором  и оперативной памятью через системную магистраль  передачи данных, которую обычно называют шиной.

Процессор Обработка данных Шина данных Шина адреса Шина управления Устройства ввода Ввод данных Устройства вывода Вывод данных Оперативная память Хранение данных и программ Магистраль Сетевые  устройства Долговременная  память  Хранение данных и программ Для обеспечения информационного обмена между различными устройствами должна быть  предусмотрена какая­то магистраль для перемещения потоков информации.

Магистраль (системная шина) включает в себя: 1. Шину данных – передает обрабатываемую информацию; 2. Шину адреса передает адреса памяти или внешних устройств, к  которым обращается процессор; 3. Шину управления – по ней передаются управляющие сигналы. Упрощенно  системную  шину  можно  представить  как  группу  кабелей и электрических (токопроводящих) линий на системной  плате. Софронова Анастасия Николаевна  учитель УМСОШ

Чипсет – это набор микросхем материнской  платы для обеспечения работы  процессора с памятью и внешними  устройствами.  Раньше компьютер имел до 2­х сотен  микросхем на материнской плате.  Современные компьютеры содержат две  основные большие микросхемы чипсета: контроллер­концентратор памяти или  Северный мост (North Bridge), который  обеспечивает работу процессора с  памятью и с видеоподсистемой; контроллер­концентратор ввода­вывода  или Южный мост (South Bridge),  обеспечивающий работу с внешними  устройствами. 

Быстродействие устройства зависит от:  тактовой частоты обработки данных (мегагерцах­ МГц, 1 ГЦ  ­ 1 такт в секунду),  разрядность – количества битов данных,  обрабатываемых за один такт (измеряется в битах) Пропускная способность шины = = разрядность шины x частота шины Единица измерения бит/с

 тактовой частота СШ 400 МГц (400 * 4 = 1600  МГц)  Разрядность СШ равна разрядности процессора 64  бита Пропускная способность шины = = 64 бита x 1600 МГц=102 400Мбит/с =   =100Гбит/с=12,5Гбайт/с

В процессоре используется внутреннее умножение  частоты. В  современных  процессорах  используется  коэф.  Умножения частоты 8 Частота процессора =400 МГц x 8 =3,2  ГГц

Шина памяти (ШП) – производит обмен данными  между северным мостом и оперативной памятью  тактовой частота ШП в 4 раза больше СШ (400 * 4  = 1600 МГц)  Разрядность ШП равна разрядности процессора 64  бита Пропускная способность шины = = 64 бита x 1600 МГц=102 400Мбит/с =   =100Гбит/с=12,5Гбайт/с

Шина  PCI  Express–  производит  обмен  данными  между  северным  мостом  и  видеоплатой  (PCI Express­  ускоренная  шина  взаимодействия  периферийных устройств) Пропускная способность шины  =32Гбайт/с

Шина PCI Express– подключаются устройства внешней  памяти  к  южному  мосту  (SATA­  последовательная  шина подключения накопителей) Пропускная способность шины =300 Мбайт/с Шина USB– для подключения принтеров, сканеров,  цифровых  камер  и  др.  периферийных  устройств  (USB – универсальная последовательная шина) Пропускная способность шины =60 Мбайт/с

 Назовите основные составляющие компьютерных  технологий.  Из каких элементов состоит компьютер?  Что понимается под архитектурой компьютера?     Какими параметрами можно охарактеризовать  компьютер? Звуковая карта ­…это?   Дайте определение «шина» и «контролер»  Что такое «чипсет»?

Домашнее задание  Выучить основные определения.  Ответить на вопросы Учебник Михеева стр. 43­ 67