Урок № 1-2. Инструктаж по ТБ. Магистрально-модульный принцип построения компьютера. Практическое задание «Тестирование системной платы».

 

Урок № 1-2. Инструктаж по ТБ. Магистрально-модульный принцип  построения компьютера. Практическое задание «Тестирование системной платы».

Цели урока:

·        помочь учащимся получить представление  о магистрально- модульном принципе построения компьютера;

·        воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости;

·        развитие познавательных интересов, навыков работы на компьютере, самоконтроля, умения конспектировать.

Оборудование:

доска, компьютер, компьютерная презентация, плакат «Архитектура компьютера», макеты системной платы( разобранный списанный компьютер).

План урока:

1. Орг. момент. (1 мин)

2. Проверка знаний. (5 мин)

3. Теоретическая часть. (20 мин)

4. Практическая часть. (10 мин)

5. Д/з (2 мин)

6. Вопросы учеников. (5 мин)

7. Итог урока. (2 мин)

Ход урока:

1. Орг. момент.

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

2. Проверка знаний.

Повторение пройденного материала за курс «Информатика и ИКТ» 8-9 класс.

3. Теоретическая часть.

Конфигурацией (или спецификацией) компьютера называют характеристики устройств, которые в этот компьютер включены.

Например, в прайс-листе компьютерной фирмы указана такая конфигурация:

Intel Core2 Duo – 3,0GHz/ 1Gb/ 400Gb/ 128Mb GeForce PCX6600/ DVD±RW

(22xW/8xRW/16xR/48xW/32xRW/48xR)/ FDD/ LAN 1Gb/ SB/ kbd/ M&P/ 19.0» Samsung

SyncMaster 970P black (DVI,1280x1024–6ms, 250cd/m2, 1000:1, 178°/178°)

Это следует читать так: процессор Intel Core 2 Duo двуядерный с тактовой частотой 3,0 гигагерца; емкость оперативной памяти – 1 гигабайт; жесткий диск (винчестер) емкостью 400 гигабайт; графическая плата GeForce PCX 6600 со 128 мегабайтами видеопамяти; привод дисков DVD, у которого скорость чтения: DVD - 16x, CD - 48x  скорость записи: DVD+R 22x, DVD+R DL 16x, DVD-R 22x, DVD-R DL 12x, CD-R-48x  скорость перезаписи: DVD+RW 8x, DVD-RW 6x, DVD-RAM 12x, CD-RW 32x дисковод для гибких дисков (FDD); сетевая плата со скоростью 1 гигабит (LAN1Gb); звуковая карта (SB); клавиатура (kbd – keyboard); манипулятор мышь и коврик для мыши (M&P – mouse and pad); жидкокристаллический 19-дюймовый монитор Samsung SyncMaster 970P с «родным» разрешением 1280x1024, с разъемом DVI для ЖК-мониторов, временем отклика 6 миллисекунд, яркостью 250 кд/м2, контрастность 1000:1, с углами обзора 178°/178°.

Компьютер - это универсальное (многофункциональное) электронное программ­но-управляемое устройство для хранения, обработки и передачи информации.

Исторический экскурс (на усмотрение учителя)

Когда Чарльз Бэббидж разрабатывал аналитическую счетную машину в тридцатых годах XIX века, он предположил, что для успешной работы необходимы как минимум следующие устройства:

устройство для обработки данных, в котором непосредственно осуществляются вычисления (“мельница);

устройство для хранения данных (“склад”);

устройство для управления процессом вычислений (“контора”).

Архитектура аналитической счетной машины с точки зрения Ч.Бэббиджа

Разработке Бэббиджа не суждено было воплотиться в действующей модели, но идеи о разделении отдельных операций процесса вычислений между отдельными “специализированными” устройствами получили дальнейшее развитие в принципах архитектуры компьютеров, традиционно называемых принципами фон Неймана (сороковые годы ХХ века).

Начиная с первых ЭВМ, реализовывалась схема взаимодействия устройств компьютера, представленная на рисунке:

Обозначения:

УУ – устройство управления

АЛУ – арифметико-логическое устройство

Типы ЭВМ

Рассмотрим классификацию современных компьютеров по функциональным возможностям:

КЛАСС БОЛЬШИХ КОМПЬЮТЕРОВ

С активным развитием и внедрением во все сферы нашей жизни компьютерных сетей происходит смещение акцентов по приоритетам и назначению в классе больших компьютеров. Особенно явно намети­лась тенденция использования больших компьютеров в сетях, что в недалеком будущем, скорее всего, несколько изменит представление о сфере использования сверхмощных ЭВМ.

В этом классе можно выделить две группы — серверы и супер­компьютеры.

СЕРВЕРЫ

Сервер (server) — мощный компьютер в вычислительных сетях, ко­торый обеспечивает обслуживание подключенных к нему компью­теров и выход в другие сети.

На сервере хранятся большие объемы информации, которыми пользу­ются подключенные к нему компьютеры. В наши дни это направление компьютерной техники интенсивно развивается.

Группа серверов насчитывает множество моделей различных уров­ней мощности. Некоторые из них можно отнести к классу малых ма­шин, другие настолько мощны, что представляют собой суперкомпьютеры. Сервером может быть любой ком­пьютер, оснащенный необходимыми про­граммами и устройствами. Например, сер­вер средней производительности можно создать из компонентов персональных компьютеров. При этом цена его окажет­ся вполне приемлемой, а занимаемая пло­щадь не увеличится. К серверу предъявляются повышенные требования по быстродей­ствию и надежности. В нем должно быть предусмотрено резервирова­ние всей хранимой информации. Профилактические и ремонтные ра­боты должны производиться без его остановки и отключения других компьютеров.

Часто серверы специализируются на обслуживании рабочих стан­ций в какой-то определенной области, например одни из них выделя­ются для создания и управления базами и архивами данных, другие — для поддержки факсимильной связи и электронной почты, третьи — для управления многопользовательскими принтерами, плоттерами и др. В зависимости от назначения определяют такие типы серверов: сер­вер приложений, файл-сервер, архивационный сервер, факс-сервер, по­чтовый сервер, сервер печати, сервер телеконференций.

Сервер приложений обрабатывает запросы от всех станций вычис­лительной сети и предоставляет им доступ к общим системным ресур­сам (базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и др.). Файл-сервер (File Server, Data Server) — для работы с базами дан­ных и использования файлов информации, хранящихся в ней. Он име­ет надежные отказоустойчивые дисковые накопители с большими объ­емами (до Терабайта).

Архивационный сервер (Storage Express System) — для резервного копирования информации в крупных многосерверных сетях. Он ис­пользует накопители на магнитной ленте (стриммеры) со сменными картриджами емкостью до 5 Гбайт. Обычно выполняет ежедневное автоматическое архивирование информации от подключенных серве­ров и рабочих станций.

Факс-сервер (Net SatisFaxion) — для организации эффективной многоадресной факсимильной связи, с несколькими факсмодемными платами, со специальной защитой информации от несанкционирован­ного доступа в процессе передачи, с системой хранения электронных факсов.

Почтовый сервер (Mail Server) — то же, что и факс-сервер, но для организации электронной почты, с электронными почтовыми ящиками.

Сервер печати (Print Server, Net Port) — для эффективного ис­пользования системных принтеров.

Сервер телеконференций — компьютер, имеющий программу об­служивания пользователей телеконференциями и новостями, он так­же может иметь систему автоматической обработки видеоизображе­ний и др.

Как вы знаете, назначение всякого компьютера определяется про­граммным обеспечением. Поэтому любой компьютер, если установить на нем соответствующее сетевое программное обеспечение, способен стать сервером. Кроме того, один компьютер одновременно может вы­полнять несколько функций — быть, к примеру, почтовым сервером, сервером новостей, сервером приложений и т. д.

СУПЕРКОМПЬЮТЕРЫ

Первые суперкомпьютеры (модели Cray) стала выпускать компания Cray Research в середине 70-х годов. Их быстродействие исчислялось де­сятками и сотнями миллионов операций в се­кунду, что по тем временам воспринималось как чудо. Это была новая веха в развитии вычисли­тельной техники, т. к. была предложена иная, по сравнению с существующей фон-нейманов­ской, структура и организация работы всех устройств.

В суперкомпьютерах используется иной — мультипроцессорный (многопроцессорный) принцип обработки информации.

Основная идея создания мультипроцессорной обработки — рас­членение решаемой задачи на несколько параллельных подзадач или частей. Каждая часть решается на своем процессоре. За счет такого разделения существенно увеличивается производительность. Парал­лельное вычисление особенно эффективно в задачах, где применяется большое количество операций с матрицами (таблицами). Так, напри­мер, при суммировании чисел в таблице можно выиграть во времени более чем в десять раз по сравнению с однопроцессорным компьюте­ром.

Когда мультипроцессорную систему используют для решения за­дач, которые нельзя разделить, тогда возможен другой принцип орга­низации структуры — конвейерный.

Единая задача разбивается на ряд элементарных участков, каждый из которых будет решаться на своем процессоре. Участков программ столько, сколько процессоров. Каждый из них всту­пает в действие после окончания работы предыдущего и выполняет только определенную функцию. Управляющая программа определяет для очередной задачи, какие процессоры и сколько их надо выделить, чтобы решить ее, по какой программе будет работать каждый процес­сор. В результате для каждой задачи образуется свой набор процессо­ров, причем каждый настроен на выполнение одного какого-то участка общей задачи. Из этого следует, что любая задача образует свою струк­туру компьютера. Так возникло понятие виртуального (условного) компьютера, структура которого определяется структурой задачи.

По прогнозам аналитиков потребность в суперкомпьютерах в буду­щем будет сокращаться. Все меньше и меньше находится желающих тратить миллионы долларов на приобретение подобных компьютеров. Более дешевые малые компьютеры из года в год постоянно наращива­ют свои вычислительные мощности и уже во многом не уступают ран­ним моделям суперкомпьютеров. Это связано и с тем, что идеи мульти­процессорной обработки успешно реализуются и в компьютерах других классов. Следует ожидать, что постепенно суперкомпьютеры станут выполнять роль суперсерверов.

 

КЛАСС МАЛЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

Малые компьютеры появились в 70-х годах. Их появление было связа­но, с одной стороны, с тем, что для решения многих задач не требова­лись мощности больших ЭВМ, а с другой — необходимо было исполь­зовать возможности компьютеров для управления технологическими процессами. Такая потребность определялась тем, что в этот период повсеместно стали внедряться автоматизированные системы управле­ния, где требовалось устройство, оперативно и надежно перерабатыва­ющее информацию.

Среди малых компьютеров выделим три подкласса: персональные, производственные, портативные.

ПЕРСОНАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ

Определение «персональный» не означает принадлежность компью­тера человеку на правах личной собственности. Оно возникло потому, что человек получил возможность общаться с ЭВМ самостоятельно (персо­нально) без посредничества профессионала-программиста. При этом не требуется знаний специального языка. Программное обеспечение поддер­живает «дружественную» форму диалога человека с компьютером.

Персональные компьютеры используют­ся сейчас повсеместно. Их основное назна­чение — выполнение рутинной работы: по­иск информации, составление типовых форм документации, фиксация результатов исследования, подготовка текстов разного рода от простейших документов до изда­тельской верстки и пр.

Общедоступность и универсальность персонального компьютера обеспечивается за счет наличия следующих характеристик:

«дружественность» интерфейса взаимодействия человека с компью­тером, что позволяет работать на нем без специальной подготовки в компьютерной области;

малая стоимость, ориентированная на покупательскую способность населения;

небольшие габариты и отсутствие специальных требований к усло­виям окружающей среды (может устанавливаться в любом месте);

открытость архитектуры, когда каждая новая деталь совместима со старыми и легко устанавливается в компьютере, также легко осу­ществляется его модернизация;

большое количество программных средств для различных областей применения, во многих случаях обеспечивающих принятие челове­ком решений;

совместимость на программном и физическом уровне новых версий и моделей;

высокая надежность работы.

Наибольшей популярностью в настоящее время пользуются модели клона (архитектуры определенного направления) персональных ком­пьютеров фирмы IBM. Второе место по распространяемости занимают модели Macintosh фирмы Apple.

В настоящее время персональный компьютер стал «мультимедий­ным», т. е. обрабатывает не только текстовую и числовую информа­цию, но и эффективно работает со звуком и изображением. Это стало возможным как благодаря появлению новых моделей микропроцессо­ров, так и благодаря:

·         новым звуковым платам, обеспечивающим цифровую обработку аудиосигналов;

·         дешевым графическим платам, с помощью которых на экран выво­дятся качественные изображения с несколькими миллионами оттенков цветов;

·         дешевым и качественным сканерам и принтерам.

Существенное удешевление персонального компьютера за последние два года сделало его общедоступным предметом обихода. Наряду с этим, оснастив некоторые модели соответствующими программами и устрой­ствами, можно превратить его или в рабочую станцию, или в много­пользовательскую ЭВМ, или в сервер и пр. Гибкость архитектуры персональных компьютеров обеспечивает ее адаптивность к разнообразным вменениям в сфере управления, науки, образования, в быту.

ПОРТАТИВНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ

Портативные компьютеры являются в настоящее время самыми пре­стижными в мире. Название этого класса компьютеров происходит от латинского слова «porto» - «ношу» и означает, что эти компьютеры легко переносимы. Они часто оформлены в виде чемоданчиков или папок и, в свою очередь, делятся на несколько типов. Самый распро­страненный и привычный ноутбук («note book» — англ.) — блокнот­ный персональный компьютер. Он имеет высокое бы­стродействие; большой, четкий и яркий экран дисплея; малое энергопотребление, т. к. его источником является батарея. Если же пор­тативный компьютер предназначен только для работы в дороге и является дополнением к основному настольному, то он должен иметь хороший модем, более длительное время работы от батареи, значитель­но меньший вес. Ни в какой другой компьютерной технике не достига­ется больше компромиссов, чем в ноутбуках!

Современные блокнотные компьютеры снабжены жесткими дисками большой емкости, имеют отсеки для подсоединения CD-ROM, приемлемый вес. Однако, как и у любого товара широкого потребления, у этих компьютеров должна быть доступная цена.

Существует множество типов портативных компьютеров. Например, в качестве манипулятора ис­пользуют не мышь, а другое устройство указания. Иногда эти функции выполняет сенсорный экран, где команда вводится в соответствии с местом прикосновения.

Другой тип — очень маленькие портативные компьютеры, всего до 200 г, — органайзеры (англ. — «organizer») — электронные запис­ные книжки. Они фактически являются лишь электронными устрой­ствами, т. к. не имеют собственного процессора, но благодаря своим функциональным возможностям относятся к данному классу.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ

Эти компьютеры предназначены для использования в производствен­ных условиях. Они встраиваются в технологический процесс производ­ства какой-нибудь продукции, осуществляют управление технологиче­скими линиями и станками. С их помощью управляют самолетами и поездами, проводят исследования и испытания новых приборов, меха­низмов, устройств. Это неотъемлемая часть производственного цикла.

Учитывая их важную роль в производстве, к ним предъявляются повышенные требования по надежности безотказной работы, устойчи­вости к различным колебаниям параметров окружающей среды (тем­пературе, вибрации, пыли и пр.). Поэтому обычные персональные ком­пьютеры не могут использоваться как промышленные.

При их изготовлении придерживаются стандарта, называемого евро-механикой, где учитываются все необходимые требования. Например, микропроцессор изготавливается по специальной технологии в специ­альном корпусе. Промышленный компьютер, собранный по этому стан­дарту, может использовать платы различных производителей.

Архитектура компьютеров, магистрально-модульный принцип

Архитектура - это общее описание структуры и функций ЭВМ на уровне, дос­таточном для понимания принципов работы и системы команд ЭВМ.

Наиболее распространены следующие архитектуры:

·        Классическая архитектура

·        Многопроцессорная архитектура.

Наличие в компьютере несколько процессоров означает, что параллельно может быть организовано несколько потоков данных и много потоков команд. Таким образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи

Архитектура многопроцессорного компьютера

Многомашинная вычислительная система. Здесь несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеют общей оперативной памяти, а имеют каждый свою (локальную). Каждый компьютер в многомашинной системе имеет классическую архитектуру, и такая система применяется достаточно широко.

Архитектура с параллельными процессорами. Здесь несколько АЛУ работают под управлением одного УУ. Это означает, что множество данных может обрабатываться по одной программе — то есть по одному потоку команд. Высокое быстродействие такой архитектуры можно получить только на задачах, в которых одинаковые вычислительные операции выполняются одновременно на различных однотипных наборах данных.

Рассмотрим классическую архитектуру компьютера.

В основу классической архитектуры современных персональных компь­ютеров положен магистрально-модульный принцип, позволяющий комплектовать нужную конфигурацию компьютера и производить модернизацию.

Модуль - это функционально законченное устройство компьютера (системный блок, клавиатура, монитор и т.п.). Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магист­ральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.

Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через: магистраль.

Магистраль - это набор электронных линий, связывающих воедино оперативную память, процессор и периферийные устройства.

Магистраль (системная шина) включает в себя три много­разрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управ­ления, которые представляют собой многопроводные линии. К магистрали подключаются процессор и опера­тивная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации.

 

Схема «Магистрально-модульное устройство компьютера»

 

 

Шина данных по ней данные передаются между различными устройствами любом направлении. Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, кото­рые могут обрабатываться или передаваться процессором од­новременно.

Шина адреса. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес переда­ется по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении — от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).

Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобай­товых ячеек оперативной памяти, которые имеют уни­кальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти мож­но рассчитать по формуле: N — 2^I, где I — разрядность шины адреса.

Разрядность шины адреса в современных персональных компьютерах составляет 36 бит. N = 2³⁶ = 68 719 476 736 ,т.е. примерно 64 Гбайт.

Шина управления. По шине управления передаются сиг­налы, определяющие характер обмена информацией по ма­гистрали. Сигналы управления показывают, какую опера­цию — считывание или запись информации из памяти — нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и так далее.

 

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, CD-ROM и др. Кроме этого, в системном блоке находится блок питания.

Системная плата

Основ­ным аппаратным компонен­том компьютера является (материнская) системная плата. На си­стемной плате реализована магистраль обмена информацией, имеются разъемы для установки процессора и оперативной памяти, а также слоты для установки контроллеров внеш­них устройств.

 

Частота (быстродействие) процессора, системной шины и шин периферий­ных устройств может существенно различать­ся. Для согласования быстродействия на системной плате устанавливаются специальные микросхемы (чипсеты), вклю­чающие в себя контроллер оперативной памяти (северный мост) и контроллер периферийных устройств (южный мост).

Пропускная способность. Быстродействие процессора, опе­ративной памяти и периферийных устройств существенно различается. Быстродействие устройства зависит от такто­вой частоты обработки данных (обычно измеряется в мега­герцах — МГц) и разрядности, т. е. количества битов дан­ных, обрабатываемых за один такт (измеряется в битах).

Соответственно, скорость передачи данных (пропускная способность) соединяющих эти устройства шин также должна различаться. Пропускная способность шины данных (измеря­ется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеря­ется в битах) и частоты шины (измеряется в Гц = 1/с):

Пропускная способность шины = = Разрядность шины х Частота шины.

Северный мост обеспечивает обмен информацией между процессором и оперативной памятью по системной шине.

К северному мосту подключается шина PCI (шина взаимодействия пери­ферийных устройств). Контрол­леры периферийных устройств устанавливаются в слоты расширения системной платы.

Для подключения видеопла­ты используется специальная шина AGP (ускоренный графический порт), соединенная с северным мостом и имеющая частоту, в несколько раз боль­шую, чем шина PCI.

Южный мост обеспечивает обмен информацией между се­верным мостом и портами для подключения периферийного оборудования по шине UDMA (прямое подклю­чение к памяти).

Последовательные порты, которые передают элек­трические импульсы, последовательно один за другим, обозначаются СОМ1 и COM2, а реализу­ются с помощью 25-контактного и 9-контактного разъемов, которые выведены на заднюю панель системного блока.

Параллельный порт, обеспечивает более высокую скорость передачи информа­ции, чем последовательные порты, так как передает одно­временно 8 электрических импульсов, обозначается LPT, а реализуется в виде 25-контактного разъема на задней панели системного блока.

Порт USB (универсальная последовательная шина), который обеспечивает высокоско­ростное подключение к компьютеру сразу нескольких пери­ферийных устройств. Клавиатура подключается обычно с помощью порта PS/2.

Логическая схема системной платы

Системная шина. Между северным мостом и процессо­ром данные передаются по системной шине с частотой, ко­торая в четыре раза больше частоты шины FSB (FrontSide Bus, например по состоячнию на 2006 год частота FSB составляла 266 МГц). Таким об­разом, процессор может получать и передавать данные с частотой 266 МГц х 4 = 1064 МГц. Так как разрядность сис­темной шины равна разрядности процессора и составляет 64 бита, то пропускная способность системной шины равна:

64 бит х 1064 МГц = 68096 Мбит/с » 66 Гбит/с » 8 Гбайт/с.

Шина памяти. Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится по шине памяти, часто­та которой может быть меньше, чем частота шины процес­сора. Например, частота шины памяти может составлять 533 МГц, т. е. оперативная память получает данные в два раза реже, чем процессор. Так как разрядность шины памя­ти равна разрядности процессора и составляет 64 бита, то пропускная способность шины памяти равна:

64 бит х 533 МГц = 34 112 Мбит/с » 33 Гбит/с » 4 Гбайт/с.

Шины AGP и PCI Express. По мере усложнения графики приложений требования к быстродействию шины, связыва­ющей видеопамять с процессором и оперативной памятью, возрастают. Для подключения видеоплаты к северному мос­ту может использоваться 32-битовая шина AGP (Accelerated Graphic Port — ускоренный графический порт). Эта шина первоначально передавала данные с частотой 66 МГц, в на­стоящее время возможно использование шины AGPx8, час­тота которой 66 МГц х 8 = 528 МГц. В этом случае пропуск­ная способность шины видеоданных составляет:

32 бит х 528 МГц = 16 896 Мбит/с = 16,5 Гбит/с » 2 Гбайт/с.

В настоящее время для подключения видеоплаты к се­верному мосту все большее распространение получает шина PCI Express (Peripherial Component Interconnect bus Express — ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств). Пропускная способность этой шины может в 2 или более раз превышать пропускную способность шины AGP.

К видеоплате с помощью аналогового разъема VGA (Video Graphics Array — графический видеоадаптер) или цифрово­го разъема DVI (Digital Visual Interface — цифровой видео­интерфейс) подключается электронно-лучевой или жидко­кристаллический монитор или проектор.

Шина PCI. К северному мосту подключается по специаль­ной шине южный мост, к которому, в свою очередь, подклю­чаются периферийные устройства. Шина PCI (Peripherial Component Interconnect bus — шина взаимодействия пери­ферийных устройств) обеспечивает обмен информацией с контроллерами периферийных устройств, которые устанав­ливаются в слоты расширения системной платы.

Наиболее часто эта шина используется для установки устройств доступа к локальной сети (сетевая карта), глобаль­ной сети Интернет (встроенный модем) и беспроводной сети (сетевой адаптер Wi-Fi, произносится «вай-фай», сокр. от Wireless Fidelity — протокол и стандарт на оборудование для широкополосной радиосвязи).

Разрядность шины PCI может составлять 32 бита или 64 бита, а частота — 33 МГц или 66 МГц. Таким образом, максимальная пропускная способность шины PCI составляет:

64 бит х 66 МГц = 4224 Мбит/с = 528 Мбайт/с.

Шина IEEE 1394 (другие названия Fire Wire, i-Link). По­следовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и цифро­выми видеоустройствами (цифровыми видеокамерами, DVD-плеерами и др.) без потери качества изображения и зву­ка. (Эту функцию может выполнять также контроллер IEEE 1394, который подключается к шине PCI). Скорость переда­чи данных по этой шине может достигать 200 Мбайт/с.

Шина АТА. Устройства внешней памяти (жесткие дис­ки, CD- и DVD-дисководы) подключаются к южному мосту по шине АТА (англ. Advanced Technology Attachment — шина подключения накопителей). Ранее использовалась па­раллельная шина PAT А (англ. Parallel ATA), скорость пе­редачи данных по которой может достигать 133 Мбайт/с. В настоящее время широкое распространение получила по­следовательная шина SATA (англ. Serial ATA), скорость пе­редачи данных по которой может достигать 300 Мбайт/с.

Шина USB. Для подключения принтеров, сканеров, цифровых камер и других периферийных устройств обычно используется шина USB (Universal Serial Bus — универсаль­ная последовательная шина). Эта шина обладает пропуск­ной способностью до 60 Мбайт/с и обеспечивает подключе­ние к компьютеру одновременно несколько периферийных устройств (принтер, сканер, цифровая камера, Web-камера, модем и др.).

Основными функциональными характеристиками персонального компьютера являются:

1.   производительность, быстродействие, тактовая частота. Производительность современных ЭВМ измеряют обычно в миллионах операций в секунду;

2.   разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса. Разрядность — это максимальное количество разрядов двоичного числа, над которым одновременно может выполняться машинная операция, в том числе и операция передачи информации; чем больше разрядность, тем, при прочих равных условиях, будет больше и производительность ПК;

3.   типы системного и локальных интерфейсов. Разные типы интерфейсов обеспечивают разные скорости передачи информации между узлами машины, позволяют подключать разное количество внешних устройств и различные их виды;

4.   емкость оперативной памяти. Емкость оперативной памяти измеряется обычно в Мбайтах. Многие современные прикладные программы с оперативной памятью, имеющей емкость меньше 16 Мбайт, просто не работают либо работают, но очень медленно;

5.   емкость накопителя на жестких магнитных дисках (винчестера). Емкость винчестера измеряется обычно в Гбайтах;

6.   тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках. Сейчас применяются накопители на гибких магнитных дисках, использующие дискеты диаметром 3,5 дюйма, имеющие стандартную емкость 1,44 Мб;

7.   наличие, виды и емкость кэш-памяти. Кэш-память — это буферная, недоступная для пользователя быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операций с информацией, хранящейся в более медленно действующих запоминающих устройствах. Наличие кэш-памяти емкостью 256 Кбайт увеличивает производительность персонального компьютера примерно на 20%;

8.   тип видеомонитора и видеоадаптера;

9.   наличие и тип принтера;

10.               наличие и тип накопителя на компакт дисках CD-ROM;

11.               наличие и тип модема;

12.               наличие и виды мультимедийных аудиовидео-средств;

13.               имеющееся программное обеспечение и вид операционной системы;

14.               аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ. Аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ означает возможность использования на компьютере, соответственно, тех же технических элементов и программного обеспечения, что и на других типах машин;

15.               возможность работы в вычислительной сети;

16.               возможность работы в многозадачном режиме. Многозадачный режим позволяет выполнять вычисления одновременно по нескольким программам (многопрограммный режим) или для нескольких пользователей (многопользовательский режим);

17.               надежность. Надежность — это способность системы выполнять полностью и правильно все заданные ей функции;

18.               стоимость;

19.               габаритами вес.

 

4. Практическая часть. Практическое задание «Тестирование системной платы».

АиПО: компьютер с установленной ОС Линукс Минт Росинка

Цель работы: Научиться тестировать системную плату компьютера с помощью программы EasyTune5.

Ход работы:

Задание: С помощью программы тестирования компьютера EasyTune5 определите у вашего компьютера частоту шины FSB, коэффициент умножения частоты процессора, частоту процессора, частоту шины памяти, частоту шин AGP и PCI Express и частоту шины PCI. Вычислить пропускную способность шины па­мяти.

Ход работы.

1. Запустить программу тестирования EasyTune5 и выбрать вкладку Advanced Mode. На панели отобразятся параметры компьютера.

2. Запишите полученные параметры, например:

частота шины FSB — 133 МГц;

коэффициент умноже­ния частоты процессо­ра — 20;

частота процессора — 2680 МГц;

частота шины памя­ти — 266 МГц;

частота шин AGP и PCI Express — 66 МГц;

частота шины PCI — 33 МГц.

По соответствующей формуле произведите расчеты. Пропускная способность шины памяти = 64 бита х 266 МГц = 17024 Мбит/с = 2128 Мбайт/с = 2 Гбайт/с.

 

5. Д/з

1.Выучить конспект.

2. Угринович Н.Д. Информатика и ИТ. Учебник для 10 класса.§1.1, Стр.10-16

3.Ответить на вопросы стр. 16.

6. Вопросы учеников.

Ответы на вопросы учащихся.

7. Итог урока.

Подведение итога урока. Выставление оценок.

Релаксация.«Стульчик». И.п. — сидя. Глаза закрыты. Ладони обхватывают край стула. По команде «Начали упражнение» ребенок начинает тянуть на себя стул, своим телом осуществляя противоположное движение. В таком положении надо удержаться около 15 секунд. По команде «За­кончили упражнение» ребята расслабляются. Упражнение повторяется 3- 5 раз.

«Дерево». И.п. — сидя или стоя. Упражнение выполняется под комментарий учителя: «Ноги вместе, стопы прижаты к полу, руки опущены, спина прямая. Сдела­ли спокойный вдох и выдох, плавно подняли руки вверх — ладонями друг к другу. Потянулись всем телом. Внимание на позвоночник. Дыхание свободное. Представьте себя деревом. Оно корнями глубоко вросло в землю. Высокий стройный ствол тянется к солнцу. Ваш организм, как дерево, наливается силой, бодростью, здоровьем. Удержите позу 15 — 20 секунд. Затем руки плавно опустите и расслабьтесь.

8. В  помощь учителю:

Презентации

http://www.uchportal.ru/

ЭОР на уроке

1.http://school-collection.edu.ru/

2. http://fcior.edu.ru/catalog    

3. http://eorhelp.ru/

9. Литература.

1.     Угринович Н. Д. Информатика и ИКТ(профиль). Учебник для 10 класса. М.: БИНОМ. Лаборатория Знаний, 2011г.

2.     Практикум по информатике и информационным технологиям.  Угринович Н.Д., Босова Л.Л., Михайлова Н.И.2004г.

3.     Фигурнов В. Э. IBM PC для пользователя. М.: Инфра-М, 2006 г.

4.      Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Специальная информатика, Учебное пособие. М.: АСТпресс, 1999г.

5.      А.В.Могилев, Н.И.Пак, Е.К.Хеннер, Информатика, Учебник для ВУЗов – М.: Издательство Academa, 2004г.

6.     Шауцукова Л.З. Информатика. Учебное пособие для 10-11 классов. М.: Просвещение, 2003г.

7.      Симонович С. В., Евсеев Г.А., Практическая информатика, Учебное пособие. М.: АСТпресс, 1999г.

8.     Могилев А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Практикум по информатике. М.: ACADEMIA, 2005г.

9.     Ф. С. Воройский. Информатика. Энциклопедический словарь-справочник: введение в современные информационные и телекоммуникационные технологии в терминах и фактах. 2006г.

10. Журнал «Chip».

11. Журнал «Компьютер Пресс».

12. Журнал «Компьютерра».

13. Журнал «Мир ПК».

14. Закон Российской Федерации «О средствах массовой информации» - Москва: Омега-Л, 2010г. 

15. Англо-русский словарь по информационным технологиям / С. Б. Орлов. – М.: РадиоСофт, 2011г.   

 

 

 

 

Скачано с www.znanio.ru