Программная и аппаратная организация компьютеров.

Программная и аппаратная организация компьютеров.   УРОК № 3 Цель урока: изучение структуры аппаратного и программного обеспечения компьютера,  основных характеристик устройств компьютера (процессора, памяти) Задачи урока: образовательные:  знакомство учащихся с понятием аппаратного и программных средств информатизации, изучение основных характеристик устройств компьютера (процессора и памяти); развивающие: развитие познавательных интересов; воспитательные: воспитание информационной культуры, внимательности,  коммуникативных качеств. Материалы и оборудование к уроку:   компьютер;  интерактивная доска;  презентация, подготовленная в MS PowerPoint (файл);  конспект  (файл Конспект урока.doc);  Тип урока: урок изучения нового материала Форма проведения урока: комбинированный План урока: 1. Изучение нового материала.  2. Закрепление пройденного.  3. Подведение итогов урока. 4. Домашнее задание.  Ход урока: Изучаемые вопросы: 1. Аппаратные и программные средства информатизации 2. Структура аппаратного обеспечения компьютера. 3. Устройства, входящие в состав системного блока:  Материнская плата  Процессор  ПЗУ, ОЗУ. Аппаратные средства информатизации. 1. Человеком   созданы   специальные   технические   устройства,   предназначенные   для кодирования, обработки, передачи и хранения информации в цифровой форме (компьютер, принтер,   сканер,   модем   и   др.).   Совокупность   таких   устройств   принято   называть аппаратными средствами информатизации. Современный ПК может быть реализован в настольном (desktop), портативном(notebook) или карманном (handheld) варианте. 2. Рассмотрим структуру аппаратного обеспечения компьютера, представленную на схеме: Структура аппаратного обеспечения компьютера 1. Монитор 1. Материнская плата 2. Процессор 3. IDE­слот 4. Оперативная память  5. Платы  расширения  звуковая…) 6. Блок питания 7. Привод для дисков (CD/ DVD)  8. Винчестер  9. Клавиатура 10. Мышь (видео, Основные блоки системный блок | монитор | устройства ввода­вывода Устройства в составе  системного блока  Периферийные (внешние)  устройства  материнская плата | центральный процессор | оперативная  память | жёсткий диск | графическая плата | звуковая плата |  сетевая плата | дисковод | CD­привод | DVD­привод | TV­ тюнер принтер | сканер | графопостроитель (плоттер) | модем |  микрофон | акустика | ИБП – источник бесперебойного  питания |  клавиатура | мышь | графический планшет | тачпад |  вебкамера  | фотокамера Системный блок компьютера Все основные компоненты настольного компьютера находятся внутри системного  блока: системная плата с процессором и оперативной памятью, накопители на жестких и  гибких дисках, CD­ROM и др. Кроме этого, в системном блоке находится блок питания. Магистрально­модульный принцип устройства компьютера Процессор Оперативная память Шина данных (8, 16,32, 64 бита) Шина адреса (16, 20, 24, 32, 36 битов) Шина управления Магистраль Устройства  ввода Долговременная  память Устройства  вывода Сетевые  устройства Магистраль (системная шина)  – включает в себя три многоразрядные шины шину данных.   шину   адреса.   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).  Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами в любом направлении. Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора.   Шина   адреса.  По   этой   шине   считываются   и   пересылаются   данные.   Адрес передается по адресной шине   в одном направлении – от процессора к оперативной памяти и устройствам. Разрядность этой шины определяет объем адресуемой памяти  Шина   управления.  По   этой   шине   передаются   сигналы,   определяющие   характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают, какую операцию нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами.  3. Устройства, входящие в состав системного блока  Материнская плата Материнская  плата  —  печатная  плата,  на  которой  осуществляется  монтаж большинства  компонентов  компьютерной  системы.  Название  происходит  от  английского motherboard, иногда используется сокращение MB или слово mainboard — главная плата. Материнская   плата  обеспечивает  связь  между  всеми  устройствами  ПК, посредством передачи сигнала от одного устройства к другому. На  поверхности  материнской  платы  имеется  большое  количество  разъемов предназначенных для установки других устройств: sockets – гнезда для процессоров; slots –  разъемы  под  оперативную  память  и  платы  расширения;  контроллеры  портов  ввода/ вывода. Процессор  Физически микропроцессор представляет собой  интегральную схему  — тонкую пластинку   кристаллического   кремния   прямоугольной   формы   площадью   всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции   процессора   (функция   процессора   –   обеспечиваетобщее   управление компьютером и осуществляет вычисления по хранящейся в ОЗУ программе). Логически центральный  процессор  представляет  собой совокупность  арифметико­ логического устройства (АЛУ) и центрального устройства управления (УУ). Микропроцессор характеризуется:  Тактовая частота. Быстродействие компьютера определяет тактовая частота, то есть количество тактов в секунду. Такт ­ это промежуток времени между началами подачи двух последовательных импульсов специальной микросхемой ­ генератором тактовой частоты, синхронизирующим работу компьютера.       На выполнение процессором каждой базовой операции отводится определенное количество тактов.            Чем больше тактовая частота, тем больше операций в секунду выполняет процессор  Производительность.  Производительность процессора является его интегральной характеристикой, которая зависит от частоты процессора, его разрядности, а также особенностей архитектуры.   Производительность процессора нельзя вычислить, она определяется в процессе тестирования, по скорости выполнения процессором определенных операций в какой­либо программной среде.   Разрядность. На производительность процессора влияет его разрядность. Разрядность процессора определяется   количеством   двоичных   разрядов,   которые   могут   передаваться   или обрабатываться процессором одновременно. Память (внутренняя, внешняя) Внутренняя память (ОЗУ), предназначенная для временного хранения информации  Оперативная память, предназначенная для хранения информации, изготавливается в виде модулей памяти. Модули памяти представляют собой пластины с рядами контактов, на которых размещаются БИС памяти.   Модули   памяти   могут   различаться   между   собой   по   размеру   и   количеству контактов, быстродействию, информационной емкости и так далее.   Важнейшей   характеристикой   модулей   оперативной   памяти   является быстродействие, которое зависит от максимально возможной частоты операций записи или считывания информации из ячеек памяти.  Внешняя память, предназначенная для временного хранения информации    Магнитный принцип записи и считывания информации В   накопителях   на   гибких   магнитных   дисках   (НГМД)   и   накопителях   на   жестких магнитных   дисках   (НЖМД),   или   винчестерах,   в   основу   записи   информации   положено намагничивание ферромагнетиков в магнитном поле, хранение информации основывается на сохранении намагниченности, а считывание информации базируется на явлении электро­ магнитной индукции.  Оптический принцип записи и считывания информации Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информации. В процессе записи информации на лазерные диски для создания участков поверхности с различными коэффициентами отражения применяются различные технологии: от простой штамповки    до     изменения   отражающей    способности участков поверхности диска  с помощью   мощного   лазера.   Информация   на   лазерном   диске   записывается   на   одну спиралевидную   дорожку,   содержащую   чередующиеся   участки   с   различной   отражающей способностью  Гибкие магнитные диски Гибкие   магнитные   диски  помещаются   в   пластмассовый   корпус.   Такой   носитель информации называется дискетой. В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса.       Дискета вставляется в дисковод, который вращает диск с постоянной угловой скоростью. дискеты невелика и составляет всего 1,44 Мбайт. В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как такие   физические   воздействия   могут   привести   к   размагничиванию   носителя   и   потере информации.  Жесткие магнитные диски Жесткий магнитный диск представляет собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с большой угловой скоростью. За   счет   гораздо   большего   количества   дорожек   на   каждой   стороне   дисков   и   большого количества   дисков   информационная   емкость  жесткого   диска   может  в  сотни   тысяч  раз превышать информационную емкость дискеты.  Лазерные дисководы и диски На лазерных CD – ROM и DVD – ROM дисках хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна. Существуют CD – R и DVD – R диски, на них информация может быть записана, но только 1 раз. Для записи и перезаписи на диски используются  CD  –  RW  и  DVD  –  RW дисководы.  Flash ­ память Flash – память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный  корпус. Для считывания или записи информации карта памяти вставляется в специальные  накопители, встроенные в мобильные устройства или подключаемые к компьютеру через  USB – порт.  1. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 11 класса /  Н.Д. Угринович. ­ 3­е изд.  ­ М.: БИНОМ. Лабораория знаний, 2009. ­ 187 с. 2. Семакин И.Г. Информатика и ИКТ Базовый уровень: учебник 10­11 классов / И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер. ­  5­е изд. ­ М.: БИНОМ. Лабораория знаний, 2009. ­ 246 с. Тестирование по пройденной теме Вариант 1 1.  Верное высказывание:  а) Принтер – устройство кодирования  б) Клавиатура – устройство ввода  в) Монитор – устройство ввода  г) CD­ ROM – устройство кодирования информации 2.  Минимально необходимый набор устройств для работы компьютера содержит:  а) Принтер, системный блок, клавиатуру  б) Системный юлок, монитор, клавиатуру  в) Процессор, мышь, монитор  г) Принтер, винчестер, монитор, мышь 3.   Манипулятор «мышь» это устройство:  а) Вывода  б) Ввода  в) Считывания информации г) Сканирования информации  д) Хранения информации 4.  Постоянное запоминающее устройство служит для:  а) хранения программы пользователя во время работы  б) записи особо ценных прикладных программ  в) хранения постоянно используемых программ  г) хранение программ начальной загрузки компьютера и тестирование его узлов  д) постоянного хранения особо ценных документов 5.  При отключении компьютера информация стирается  а) из оперативной памяти  б) из ПЗУ  в) на магнитном диске  г) на компакт­диске 6.  Какое действие не рекомендуется производить при включенном компьютере? 1) 2) 3) 4) 7.  В целях сохранения информации CD­ROM диски необходимо оберегать от… вставлять/вынимать дискету отключать/подключать внешние устройства перезагружать компьютер, нажимая на кнопку RESET перезагружать компьютер, нажимая на клавиши CTRL – ALT – DEL 1) холода                              2) загрязнения 3) магнитных полей             4) перепадов атмосферного давления Вариант 2 1.   Верное высказывание:  а) Принтер – устройство ввода/вывода  б) CD­ ROM – устройство вывода  в) Компакт­диск – устройство для хранения информации  г) Клавиатура устройство ввода/вывода  д) Монитор – устройство ввода 2.  Об оперативной памяти компьютера можно сказать:  а) Сохраняется при выключении ПК  б) Очищается при выключении ПК  в) Это – память, которая используется для ускорения работы ПК  г) Участок памяти, где находится операционная система   3.  Компьютер это ­   а) электронное вычислительное устройство для обработки чисел  б) устройство для хранения информации любого вида  в) многофункциональное электронное устройство для работы с информацией  г) устройство для обработки аналоговых сигналов  4.  Хранение информации на внешних носителях отличается от хранения  информации в оперативной памяти  а) тем, что на внешних носителях информация может хранится после отключения питания  компьютера  б) объемом хранения информации  в) возможность защиты информации  г) способами доступа к хранимой информации 5.  В целях сохранения информации CD­ROM диски необходимо оберегать от… 1) холода                             2) загрязнения 3) магнитных полей          4) перепадов атмосферного давления 6.Что необходимо иметь для проверки на вирус жесткого диска 1) защищенную программу 2) загрузочную программу 3) файл с антивирусной программой 4) антивирусную программу, установленную на компьютер 7.  Производительность работы компьютера зависит от … 1) размера экрана дисплея 2) частоты процессора 3) напряжения питания 4) быстроты нажатия клавиши