Техническое и программное обеспечение информационных технологий

Техническое и программное обеспечение информационных технологий.

основные этапы обработки информации компьютером

Для решения всех этих задач необходимы технические устройства и программы.

Совокупность технических устройств называют аппаратным обеспечением

hardware

Аппаратное обеспечение -

система взаимосвязанных технических устройств, выполняющих ввод, хранение, обработку и вывод информации.

Блоки компьютера - это

отдельные, части компьютера, связанные между собой с помощью различных устройств: электрических кабелей, разъёмов, портов и т. д.

Базовый комплект

Независимо от комплектации нас всегда будут интересовать характеристики возможностей компьютера.

Процессор -

это центральное устройство компьютера.
Он выполняет различные арифметические и логические операции,
управляет работой всех устройств компьютера.

Что же представляет собой процессор?

Микросхему, или ЧИП ( chip), выполненную на миниатюрной кремниевой пластине - кристалле.


Микропроцессор.

Первый в мире микропроцессор создан в 1971 году инженерами фирмы Intel.

Сейчас наиболее распространенными являются микропроцессоры фирмы Intel и фирмы AMD.

Микропроцессор конструктивно представляет собой СБИС.

Сверхбольшая интегральная схема содержит до нескольких миллионов электронных компонентов, размещённых на кремниевой пластине.

Микропроцессор имеет контакты в виде штырьков, которые вставляются в специальный разъём – СОКЕТ на системной плате.
СОКЕТ имеет прямоугольную форму с несколькими рядами отверстий по периметру.

Обработка любой информации на компьютере связана с выполнением процессором различных
арифметических
и
логических операций.

Арифметические операции - это

базовые математические операции.
*
-
/
+

Логические операции – это

некоторые специальные операции, которые используются при проверке соотношений между различными величинами.
логическое сложение
логическое умножение
отрицание
следование
равносильность и т. д.

Тактовая частота

Разрядность процессора

Такт – интервал времени между началами двух соседних импульсов.
Гц - герц.

Чем выше тактовая частота, тем меньше длительность выполнения операций и тем выше производительность компьютера.

определяет размер минимальной порции (машинного слова ) информации, обрабатываемой процессором за один такт.
8, 16, 32, 64 бит.
Чем выше разрядность, тем с большим объёмом памяти может работать процессор, тем меньше нужно тактов для выполнения сложных операции.

В процессе работы компьютера программы, исходные данные и результаты необходимо где-то хранить и иметь возможность обращаться к ним.

Для этого в состав компьютера входят различные запоминающие устройства ( ЗУ ) –

ПАМЯТЬ.

Память компьютера -

совокупность устройств для хранения информации.

Информация, хранящаяся в ЗУ, представляет собой закодированные с помощью цифр 0 и 1 различные символы (цифры, буквы, знаки), звуки, изображения.

Память

Компьютер

Человек

Внутренняя


Внешняя


Постоянная

в голове


книги


генетика, рефлексы

Внутренняя память

Быстродействие

Энергонезависима
Хранит программы и данные временного пользования
Зависит от питания
Расширяет память

Постоянная память

содержит очень важную для нормальной работы компьютера информацию: программы для загрузки ОС, для проверки основных устройств компьютера и т. д.
разрешено только чтение, хранящейся в ней информации;

Разновидности микросхем постоянной памяти

Однократно программируемые - после записи содержимое памяти не может быть изменено.

Многократно программируемые - изменение содержания памяти производится путём электронного воздействия.

Оперативная память

устройство для хранения программ и данных, которые обрабатываются процессором в текущем сеансе работы.

Эта память работает только при включённом питании, после выключения питания её содержимое стирается.

Микросхемы оперативной памяти монтируются на печатной основе.

Для подключения к другим устройствам компьютера такая плата вставляется контактами в специальный разъём - СЛОТ на системной плате, расположенной внутри системного блока.

Кэш - память

служит для увеличения производительности компьютера.
cache – тайник, склад.
используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью, повышая производительность компьютера.

Кэш - память

Внутренняя

Внешняя

8 – 512 Кбайт


размещается в процессоре

от 256 Кбайт до 1 Мбайт


устанавливается на системной плате

На материальных носителях.

Жёсткие диски

Гибкие диски

Магнитные диски

Компакт-диски
(CD-ROM)

DVD

Внешняя память

Носитель

Накопитель

Материальный объект, способный хранить информацию
магнитные диски
оптические диски
магнитные ленты

УВП – физическое приспособление, позволяющее производить считывание и запись информации на соответствующий носитель
прямого (произвольного) доступа
последовательного доступа.

Операции с памятью:

Считывание

Запись ( сохранение)

Из памяти осуществляется передача копии информации в другое устройство

Информация храниться до тех пор, пока на её место не будет записана другая информация

Предыдущие порции информации, хранящиеся на этом месте, стираются

Размещение информации по заданному адресу для хранения

Флоппи – диски (дискеты)

Форматирование – процесс магнитной разметки диска на дорожки и секторы.

Жёсткие магнитные диски

«винчестер» - IBM, 1973г. 16 Кбайт, 30 дорожек по 30 секторов
произвольный доступ;
размечается на дорожки и сектора;
пакет дисков вращается, головка считывания подходит к нужному месту;
именуется латинскими буквами C:, D:.

Оптические диски

на поверхности информация записана с помощью лазерного луча
≈ 650 Мбайт = 450 книг
одна дорожка в виде спирали.
CD- ROM
CD- RW
DVD

Флэш – память

электронный энергонезависимый тип памяти

Клавиатура предназначена для ввода в персональный компьютер текстовой информации и различных команд.

Устройства ввода
периферийное оборудование, предназначенное для ввода (занесения) данных или сигналов в компьютер

управляющие клавиши

алфавитно-цифровые клавиши

клавиши управления курсором

малая (цифровая) клавиатура
функциональные клавиши

По конструктивному использованию мыши бывают:

Механические
в нижней части располагается шарик, который вращается при перемещении мыши по поверхности стола.

Оптические
вместо шарика используется луч света, который сканирует координатную сетку, нанесенную на коврик мыши.

Джойстик

Дигитайзер ( графический планшет)

Сканеры

устройство для ввода в компьютер графической или текстовой информации с листа бумаги .

Устройства вывода

аппаратные средства для преобразования компьютерного ( машинного) представления информации в форму, понятную человеку.

Для нормальной работы УВВ необходимы:

управляющий блок ( контроллёр или адаптер)
специальные разъёмы
электрические кабели
управляющая программа – драйвер.

Монитор-

это та часть компьютера, на которой отображается полученная в процессе работы текстовая и графическая информация.

Мониторы

На основе электронно-лучевой трубки.


На основе жидкокристаллических (ЖК) экранов.

Видеокарта

обеспечивает управление и взаимодействие монитора с ПК,
устанавливается на системной плате с системном блоке и поставляется с набором программ- драйверов.
Видеосистема ПК – монитор, видеоадаптер и набор программ-драйверов.

Принтер-

печатающее устройство, предназначенное для вывода текстовой и графической информации на бумагу.

Типы принтеров:

матричные
струйные
лазерные

Плоттер

графопостроитель
предназначен для создания схем, архитектурных чертежей, карт и т. п.
размеры выходных документов превышают размеры документов, созданных на принтере.

Устройства звукового ввода - вывода

Мы познакомились с назначением и характеристиками основных устройств компьютера.

Все эти устройства не могут работать по отдельности, а только в составе всего компьютера.

Системный блок-

самая невзрачная часть компьютера, в которой располагаются его основные компоненты и выполняется вся реальная работа.

В системном блоке располагаются:

микропроцессор;
внутренняя память компьютера;
дисководы;
системная шина;
электронные схемы, обеспечивающие связь различных компонентов компьютера;
электромеханическая часть компьютера, включая блок питания, систему вентиляции, индикации и защиты.

Аппаратной основой компьютера является

системная ( материнская ) плата, содержащая важнейшие микросхемы – процессор и память.

Системная шина

магистраль для перемещения потоков информации.
располагается внутри системного блока.

Системная шина

процессор

память

Порты.

Параллельные - для устройств передающих большой объём информации на близкое расстояние , 8 бит по 8 параллельным проводникам
( принтер).
Последовательные (коммуникационные)- для мыши, модема и т.п. по 1 биту.

Порты

USB-порт - для подключения среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств, использует последовательные способ обмена информацией.
Fire Wire –порт - для высокоскоростных устройств ( видеокамера).

Порт

Инфракрасный порт беспроводного подключения - по оптическому каналу в инфракрасном диапазоне.

Bluetooth - беспроводное подключение порядка 100 устройств на расстоянии 10 м.