Принципы устройства компьютеров. Память
Оценка 5

Принципы устройства компьютеров. Память

Оценка 5
Разработки уроков
doc
информатика
10 кл
11.12.2022
Принципы устройства компьютеров. Память
Тема урока: «Принципы устройства компьютеров. Память». Личностные УУД: общий принцип построения компьютера, понятие архитектура ПК, освоить основные понятия, формированию навыков самостоятельной учебной деятельности, новым зна-ниям, умениям, навыкам. Регулятивные УУД: учащиеся самостоятельно ставят перед собой конечную цель, планируют алгоритм его выполнения. Познавательные УУД: учить учащихся определять умения, которые будут сформированы на основе изучения данной темы, планировать работу учащихся по изучению незнакомого матери-ала, самостоятельно делать выводы, перерабатывать информацию, развитие познавательных интересов, самоконтроля, умения конспектировать. Коммуникативные УУД: учить учащихся умению работать в малых группах, участвовать в диалоге, слушать и понимать других, высказывать свою точку зрения, понимать точку зрения другого, разрешать конфликты (при возникновении таковых), отыскивая альтернативные спо-собы их разрешения, учатся принимать решения. Ход урока 1. Организационный момент 2. Проверка домашнего задания 2 вопроса в тетради. 3. Актуализация опорных знаний. Изучение нового материала. Работа с программой СИН Знакомство с персональным компьютером По теории составление презентации (защита) Практические задания Тест Вспомним функциональную схему компьютера. Компьютер состоит из так называемых функ-циональных блоков. Что же является связующим звеном всех компонентов компьютера? (Маги-страль). Какое устройство является самым главным в компьютере? (Центральный процессор) Его назначение? (Управлять всеми устройствами, выполнять программы). Где берёт процессор программы и данные? (В оперативной памяти). Где хранится информация после выключения компьютера? (В долговременной памяти). С помощью чего информация попадает в компьютер? (С помощью устройств ввода информа-ции). Приведите примеры таких устройств. (Клавиатура, мышь, сканер, микрофон и т. д.). Чего не хватает на схеме? (Устройств вывода информации). Приведите примеры этих устройств. (Монитор, принтер, динамики и т.д.). Любопытный факт: что сейчас называют системным блоком? (Корпус компьютера). А изначально системным блоком называлась пара процессор – оперативная память. Рассмотрим подробнее строение магистрали, которую ещё называют шиной FSB (Front Side Bus). Магистраль состоит из трёх многоразрядных шин: - шины данных, по которой между блоками компьютера передаются данные; - шины адреса, по которой передаются адреса устройств и ячеек памяти, к которым обра-щается процессор; - шины управления, передающей сигналы, определяющие характер обмена информацией. Работу этих шин можно сравнить с железной дорогой: шина данных – товарные вагоны. Что то-гда шина адреса? (Машинист в тепловозе). А шина управления? (Начальник поезда, он знает, что делать с грузом на станции назначения). Шина данных - двунаправленная шина, данные по ней передаются от процессора к устройствам и обратно. Скорость передачи зависит от ширины шины – её разрядности. Разрядность этой шины определяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов (битов), ко-торые процессор может обработать одновременно. У современных компьютеров разрядность процессора, а значит и шины данных равна 64 битам. По шине адреса сигналы передаются только от процессора к устройствам, и её разрядность мо-жет так же достигать 64 бит. От разрядности этой шины зависит объём адресуемой памяти – ко-личество ячеек оперативной памяти. Это количество можно рассчитать по универсальной фор-муле информатики N=2I, где I – разрядность шины адреса. Зная объём адресуемой памяти и ин-формационную ёмкость одной ячейки можно вычислить возможный информационный объём оперативной памяти, с которой может работать шина адреса. Шина управления тоже, как и шина данных, двунаправленная шина, по ней передаются команды на чтение данных, запись данных и т.д. Точно указать место расположения магистрали в компьютере невозможно, оно не локализо-вано, но одно из важнейших аппаратных устройств компьютера практически полностью состоит из этой шины. Это – системная или материнская плата. Конфигурация компьютера в первую оче-редь зависит от выбора именно материнской платы. А этот выбор весьма разнообразен. Перед вами системные платы, разных цветов, размеров, разных «узоров», сопровождаемых надписями на английском языке. Разобраться в таком калейдоскопе без предварительной подготовке про-сто нереально. Но всё-таки кое-что в таком разнообразии можно найти и общего. А в дальней-шем изучении убедиться в том, что этого общего не так уж и мало, если вы умеете «читать» ма-теринскую плату. Итак, какую же цель мы поставим перед собой на уроке? (Изучить материн-скую плату). Верно, я немного переформулирую цель: научиться «читать» материнскую плату. Итак, внимательно рассмотрим системную плату. На ней обязательно есть разъём для установки процессора, слоты для подключения оперативной памяти, видеокарты и контроллеров внешних устройств. Связь между процессором и оперативной памятью и видеопамятью осуществляет контроллер оперативной памяти – «северный мост». Связь между «северным мостом» и пери-ферийными устройствами осуществляет контроллер периферийных устройств – «южный мост». Всё это достаточно крупные детали материнской платы, чтобы их можно было сразу на ней об-наружить. Итак, ставим на своё место процессор, оперативную память, «северный» и «южный» мосты на ней уже установлены. Пара этих контроллеров получила название «чипсет». Обмен данными между процессором и «северным мостом» осуществляется по системной шине, а между «северным мостом» и оперативной памятью по шине памяти. По шине AGP (Accelerated Graphic Port – ускоренный графический порт) к «северному мосту» подключается видеокарта, к которой подключается монитор или видеопроектор. «Северный мост» связан с «южным мостом» специальной шиной. К «южному мосту» подключаются контроллеры внешних устройств: 1) По шине PCI-Express, пришедшей на смену уже устаревшей шине AGP, подключается монитор, проектор или TV-тюнер для подключения телевизионного кабеля. 2) По шине PCI подключаются сетевая карта для подключения модема, звуковая карта для подключения колонок и наушников, контроллер для подключения цифровых устройств, напри-мер видеокамеры. Как визуально отличить очень похожие шины AGP, PCI и PCI-Express? На PCI перемычка справа, а на PCI-Express – слева. Шины PCI-Express отличаются различной длинной. На слайде представлены шины PCI-Express x1 и x16. На шине AGP перемычка справа как на PCI, но сама шина располагается на материнской плате правее. 3) По шине SATA (Serial Advanced Technology Attachment) подключаются винчестер и оп-тический привод. 4) Эти же устройства могут подключаться и по уже устаревающему интерфейсу - шине IDE, разъём которой можно спутать с разъёмом для подключения дисковода гибких магнитных дисков. Визуальное отличие в количестве контактов, на IDE их 19.
Принципы устройства компьютеров. Память.doc

25-26 урок, 10 класс – практика

Учитель: Брух Т.В.

Дата:__________

Тема урока:  «Принципы устройства компьютеров. Память».

Личностные УУД: общий принцип построения компьютера, понятие архитектура ПК, освоить основные понятия, формированию навыков самостоятельной учебной деятельности, новым знаниям, умениям, навыкам.
Регулятивные УУД: учащиеся самостоятельно ставят перед собой конечную цель, планируют алгоритм его выполнения.
Познавательные УУД: учить учащихся определять умения, которые будут сформированы на основе изучения данной темы, планировать работу учащихся по изучению незнакомого материала, самостоятельно делать выводы, перерабатывать информацию, развитие познавательных интересов, самоконтроля, умения конспектировать.
Коммуникативные УУД: учить учащихся умению работать в малых группах, участвовать в диалоге, слушать и понимать других, высказывать свою точку зрения, понимать точку зрения другого, разрешать конфликты (при возникновении таковых), отыскивая альтернативные способы их разрешения, учатся принимать решения.
Ход урока

1. Организационный момент

2. Проверка домашнего задания

2 вопроса в тетради.

3. Актуализация опорных знаний. Изучение нового материала.

Работа с программой СИН

Знакомство с персональным компьютером

По теории составление презентации (защита)

Практические задания

Тест

Вспомним функциональную схему компьютера. Компьютер состоит из так называемых функциональных блоков. Что же является связующим звеном всех компонентов компьютера? (Магистраль).

Какое устройство является самым главным в компьютере? (Центральный процессор)

Его назначение? (Управлять всеми устройствами, выполнять программы).

Где берёт процессор программы и данные? (В оперативной памяти).

Где хранится информация после выключения компьютера? (В долговременной памяти).

С помощью чего информация попадает в компьютер? (С помощью устройств ввода информации).

Приведите примеры таких устройств. (Клавиатура, мышь, сканер, микрофон и т. д.).

Чего не хватает на схеме? (Устройств вывода информации).

Приведите примеры этих устройств. (Монитор, принтер, динамики и т.д.).

Любопытный факт: что сейчас называют системным блоком? (Корпус компьютера).

А изначально системным блоком называлась пара процессор – оперативная память.

Рассмотрим подробнее строение магистрали, которую ещё называют шиной FSB (Front Side Bus). Магистраль состоит из трёх многоразрядных шин:

- шины данных, по которой между блоками компьютера передаются данные;

- шины адреса, по которой передаются адреса устройств и ячеек памяти, к которым обращается процессор;

- шины управления, передающей сигналы, определяющие характер обмена информацией.

Работу этих шин можно сравнить с железной дорогой: шина данных – товарные вагоны. Что тогда шина адреса? (Машинист в тепловозе). А шина управления? (Начальник поезда, он знает, что делать с грузом на станции назначения).

Шина данных - двунаправленная шина, данные по ней передаются от процессора к устройствам и обратно. Скорость передачи зависит от ширины шины – её разрядности. Разрядность этой шины определяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов (битов), которые процессор может обработать одновременно. У современных компьютеров разрядность процессора, а значит и шины данных равна 64 битам.

По шине адреса сигналы передаются только от процессора к устройствам, и её разрядность может так же достигать 64 бит. От разрядности этой шины зависит объём адресуемой памяти – количество ячеек оперативной памяти. Это количество можно рассчитать по универсальной формуле информатики N=2I, где I – разрядность шины адреса. Зная объём адресуемой памяти и информационную ёмкость одной ячейки можно вычислить возможный информационный объём оперативной памяти, с которой может работать шина адреса.

Шина управления тоже, как и шина данных, двунаправленная шина, по ней передаются команды на чтение данных, запись данных  и т.д.

Точно указать место расположения магистрали в компьютере невозможно, оно не локализовано, но одно из важнейших аппаратных устройств компьютера практически полностью состоит из этой шины. Это – системная или материнская плата. Конфигурация компьютера в первую очередь зависит от выбора именно материнской платы. А этот выбор весьма разнообразен. Перед вами системные платы, разных цветов, размеров, разных «узоров», сопровождаемых надписями на английском языке. Разобраться в таком калейдоскопе без предварительной подготовке просто нереально. Но всё-таки кое-что  в таком разнообразии можно найти и общего. А в дальнейшем изучении убедиться в том, что этого общего не так уж и мало, если вы умеете «читать» материнскую плату. Итак, какую же цель мы поставим перед собой на уроке? (Изучить материнскую плату).

Верно, я немного переформулирую цель: научиться «читать» материнскую плату.

Итак, внимательно рассмотрим системную плату. На ней обязательно есть разъём для установки процессора, слоты для подключения оперативной памяти, видеокарты и контроллеров внешних устройств. Связь между процессором и оперативной памятью и видеопамятью осуществляет контроллер оперативной памяти – «северный мост». Связь между «северным мостом» и периферийными устройствами осуществляет контроллер периферийных устройств – «южный мост». Всё это достаточно крупные детали материнской платы, чтобы их можно было сразу на ней обнаружить.

Итак, ставим на своё место процессор, оперативную память, «северный» и «южный» мосты на ней уже установлены.  Пара этих контроллеров получила название «чипсет».

Обмен данными между процессором и «северным мостом» осуществляется по системной шине, а между «северным мостом» и оперативной памятью по шине памяти.

По шине AGP (Accelerated Graphic Port – ускоренный графический порт) к «северному мосту» подключается видеокарта, к которой подключается монитор или видеопроектор.

«Северный мост» связан с «южным мостом» специальной шиной.

К «южному мосту» подключаются контроллеры внешних устройств:

1) По шине PCI-Express, пришедшей на смену уже устаревшей шине AGP, подключается монитор, проектор или TV-тюнер для подключения телевизионного кабеля.

2) По шине PCI подключаются сетевая карта для подключения модема, звуковая карта для подключения колонок и наушников, контроллер для подключения цифровых устройств, например видеокамеры.

Как визуально отличить очень похожие шины AGP, PCI и PCI-Express?

На PCI перемычка справа, а на PCI-Express – слева. Шины PCI-Express отличаются различной длинной. На слайде представлены шины PCI-Express x1 и x16. На шине AGP перемычка справа как на PCI, но сама шина располагается на материнской плате правее.

3) По шине SATA (Serial Advanced Technology Attachment) подключаются винчестер и оптический привод.

4) Эти же устройства могут подключаться и по уже устаревающему интерфейсу - шине IDE, разъём которой можно спутать с разъёмом для подключения дисковода гибких магнитных дисков. Визуальное отличие в количестве контактов, на IDE их 19.

5) Также к «Южному мосту» подключается множество аппаратных портов: PS/2 - для подключения клавиатуры и мыши, COM – последовательный порт для подключения мыши, клавиатуры, модема, в настоящее время уже морально устарел, LPT – параллельный порт для подключения принтера или сканера, USB – для подключения практически любых периферийных устройств, LAN – для подключения компьютера к компьютерной сети, AUDIO – для подключения динамиков, наушников, микрофона.

6) Шина USB – для подключения устройств с данным интерфейсом через переднюю панель корпуса компьютера.

Изучая строение системной платы, и вглядываясь в расположение её компонентов, мы подвергаем свои глаза большой нагрузке. Поэтому давайте сейчас проделаем несложный тренинг по снятию избыточного напряжения с наших глаз.

Теперь обратим внимание на аппаратные порты системной платы. На слайде представлены два набора таких портов. А именно: PS/2, COM, LPT, о которых речь уже шла. Порт VGA для подключения аналогового монитора или проектора, в настоящее время морально устаревает и вытесняется портами DVI и HDMI для передачи цифровых видео и аудиоданных, Optical Audio - оптический порт для аудиоданных, USB 3.0 - универсальный порт отличается от своего предшественника USB 2.0 техническими характеристиками и синим цветом, e-SATA – порт для подключения накопителя информации, IEEE 1394 – порт для подключения аудио и видео мультимедийных устройств, принтеров, сканеров, накопителей информации, для создания компьютерной сети, USB 2.0, RG-45 (LAN) – об этих портах речь уже шла выше, AUDIO – название говорит само за себя.

.Быстродействие (пропускная способность) любого устройства компьютера зависит от двух характеристик: тактовой частоты и разрядности и вычисляется путём их перемножения.

В каких единицах измеряется разрядность? (В битах).

А тактовая частота? (В герцах)

Частоту ещё измеряют и в 1/с.

Тогда в чём измеряется пропускная способность? (Бит/с).

Т.е. что такое пропускная способность устройства? (Количество бит, проходящих через устройство в секунду).

Например, если тактовая частота магистрали равна 400 МГц, а разрядность - 64 бита, то для того, чтобы вычислить её пропускную способность надо перемножить 64 бита и 400 МГц. Вычислите быстродействие в гигабайтах в секунду. Проверим.

4. Защита презентации

Проверка теста

5. Домашнее задание.

Используя интернет составить сравнительную характеристику одного из комплектующего устройства ПК (3 вида – цена, объем, частота)

Оперативная память;

Видеокарта;

Жесткий диск;

Оптический привод;

Материнская плата;

Блок питания

6. Подведение итогов урока.


Учитель: Брух Т.В. Дата:__________

Учитель: Брух Т.В. Дата:__________

У современных компьютеров разрядность процессора, а значит и шины данных равна 64 битам

У современных компьютеров разрядность процессора, а значит и шины данных равна 64 битам

Также к «Южному мосту» подключается множество аппаратных портов:

Также к «Южному мосту» подключается множество аппаратных портов:
Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
11.12.2022