Как устроен пк основные характеристики пк

Урок 7
Устройство персонального компьютера и его основные характеристики. Знакомство с комплектацией устройств ПК, подключение внешних устройств

§7. Как устроен персональный компьютер
§8. Основные характеристики персонального компьютера

Как устроен персональный компьютер

— что такое ПК;
— основные устройства ПК;
— магистральный принцип взаимодействия устройств ПК.

Изучаемые вопросы:

Что такое ПК

В § 5 мы познакомились с основными устройствами компьютера — электронно-вычислительной машины (ЭВМ). Современные ЭВМ бывают самыми разными: от больших, занимающих целый зал, до маленьких, помещающихся на столе, в портфеле и даже в кармане. Разные ЭВМ используются для разных целей. Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры. Персональные компьютеры (ПК) предназначены для личного (персонального) использования. Существуют различные типы ПК: стационарные (настольные) и мобильные (ноутбуки, планшетные ПК, карманные ПК).

Несмотря на разнообразие моделей ПК, в их устройстве существует много общего. Об этих общих свойствах и пойдет сейчас речь.

Основные устройства ПК

Основной «деталью» персонального компьютера является микропроцессор (МП). Это миниатюрная электронная схема, созданная путем очень сложной технологии, выполняющая функцию процессора компьютера.

Персональный компьютер представляет собой набор взаимосвязанных устройств. В стационарном ПК центральным устройством является системный блок. В системном блоке находится «мозг» машины: микропроцессор и внутренняя память. Там же помещаются: блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств. Системный блок снабжен вентиляторами для охлаждения нагревающихся при работе элементов.

С наружной стороны системного блока имеются сетевой выключатель, кнопка перезагрузки компьютера, разъемы (которые называют портами) для подключения внешних устройств, выдвижной лоток для установки оптического диска.

К системному блоку подключены клавиатура (клавишное устройство), монитор (другое название — дисплей) и мышь (манипулятор). Иногда используются другие типы манипуляторов: джойстик, трекбол и пр. Дополнительно к ПК могут быть подключены: принтер (устройство печати), модем (для выхода в компьютерную сеть) и другие устройства (рис. 2.7).

На рисунке 2.7 показана стационарная модель ПК, на рис. 2.8 — ноутбук.

В ноутбуке все необходимые компоненты объединены в одном корпусе, который складывается как книжка (отсюда название компьютера).

Все устройства внешней памяти, а также устройства ввода/вывода взаимодействуют с процессором ПК через специальные блоки, которые называются контроллерами (от английского controller — контролер, управляющий). Существуют контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера и т. п.

Сравнительно недавно в составе ПК появился универсальный контроллер, позволяющий подключать через универсальный разъем (USB) различные виды устройств: принтер, монитор, клавиатуру, мышь и др.

Магистральный принцип взаимодействия устройств ПК

Принцип, по которому организована информационная связь между устройствами компьютера, называется магистральным принципом взаимодействия. Процессор через многопроводную линию, которая называется магистралью (другое название — шина), связывается с другими устройствами (рис. 2.9).

Каждое подключаемое к ПК устройство получает свой номер, который выполняет роль адреса этого устройства. Информация, передаваемая от процессора к устройству, сопровождается его адресом и подается на контроллер. Далее работой устройства управляет контроллер.

Характерная организация магистрали такая: по одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) — адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали — шина управления; по ней передаются управляющие сигналы (например, проверка готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).

В состав системного блока входят: микропроцессор, внутренняя память, дисководы, блок питания, контроллеры внешних устройств.

Внешние устройства (устройства ввода/вывода, устройства внешней памяти) взаимодействуют с процессором ПК через контроллеры.

Все устройства ПК связаны между собой по многопроводной линии, которая называется информационной магистралью, или шиной.

Каждое внешнее устройство имеет свой адрес (номер). Передаваемая к нему по шине данных информация сопровождается адресом устройства, который передается по адресной шине.

Вопросы и задания

1. Назовите минимальный комплект устройств, составляющих персональный компьютер, и сделайте фотографии этих устройств.

2. Какие устройства входят в состав системного блока?

3. Что такое контроллер? Какую функцию он выполняет?

4. Как физически соединены между собой различные устройства ПК?

5. Как информация, передаваемая по шине, попадает на нужное устройство?

Основные характеристики персонального компьютера

Основные темы параграфа:

— характеристики микропроцессора;
— объем внутренней (оперативной) памяти;
— характеристики устройств внешней памяти;
— устройства ввода/вывода.

— Персональный компьютер – компьютер для личного пользования.
— Основные устройства персонального компьютера.
— Минимальный комплект устройств.
— Магистральный принцип взаимодействия устройств персонального компьютера.
— Характеристики микропроцессора: тактовая частота, разрядность.
— Объём – основная характеристика оперативной памяти.
— Характеристики устройств внешней памяти.

Все чаще персональные компьютеры используются не только на производстве и в учебных заведениях, но и в домашних условиях. Их можно купить в магазине так же, как покупают бытовую технику. При покупке любого товара желательно знать его основные характеристики, для того чтобы приобрести именно то, что вам нужно. Такие основные характеристики есть и у ПК.

Характеристики микропроцессора

Существуют различные модели микропроцессоров, выпускаемые разными фирмами. Основными характеристиками МП являются тактовая частота и разрядность процессора.

Режим работы микропроцессора и других связанных с ним устройств задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном «стучит» быстрее, то и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в мегагерцах — МГц. Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в одну секунду. Вот некоторые характерные тактовые частоты микропроцессоров: 600, 800, 1000 МГц. Последняя величина называется гигагерцем — ГГц. Современные модели микропроцессоров работают с тактовыми частотами в несколько гигагерц.

Следующая характеристика — разрядность процессора. Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность процессоров на первых моделях ПК была равна 8 битам. Затем появились 16-разрядные процессоры. На современных ПК чаще всего используются 32-разрядные процессоры. Наибольшая разрядность у современных микропроцессоров, используемых в ПК, — 64 бита.

Объем внутренней (оперативной) памяти

Про память компьютера мы уже говорили. Она делится на оперативную (внутреннюю) и долговременную (внешнюю) память. Производительность машины очень сильно зависит от объема внутренней памяти. Если для работы каких-то программ не хватает внутренней памяти, то компьютер начинает переносить часть данных во внешнюю память, что резко снижает его производительность. Скорость чтения/записи данных в оперативную память на несколько порядков выше, чем во внешнюю.

Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Для эффективной работы современных программ требуется оперативная память объемом в сотни и тысячи мегабайтов (гигабайты).

Назначение кэш-памяти

Для сокращения времени выполнения программы в состав ПК входит специальный вид внутренней памяти, который называется кэш-памятью. Это небольшой по объему, но имеющий самое короткое время чтения/записи раздел памяти компьютера. В кэш-памяти дублируются данные и команды из оперативной памяти, к которым процессор наиболее часто обращается при выполнении программы. Поэтому первоначально процессор ищет требуемую информацию в кэш-памяти, и только если ее там не обнаруживает, обращается к более медленной оперативной памяти.

Характеристики устройств внешней памяти

Устройства внешней памяти — это магнитные и лазерные дисководы, флэш-память. Встроенные в системный блок магнитные диски называются жесткими дисками, или винчестерами. Это очень важная часть компьютера, поскольку именно здесь хранятся все необходимые для работы компьютера программы. Чтение/запись на жесткий диск производится быстрее, чем на все другие виды внешних носителей, но все-таки медленнее, чем в оперативную память. Чем больше объем жесткого диска, тем лучше. На современных ПК устанавливают жесткие диски, объем которых измеряется в гигабайтах: десятки и сотни гигабайтов. Покупая компьютер, вы приобретаете и необходимый набор программ на жестком диске. Обычно покупатель сам заказывает состав программного обеспечения компьютера.

Все остальные носители внешней памяти — сменные, т. е. их можно вставлять в дисковод и доставать из дисковода. К ним относятся оптические диски типа CD (компакт-диски) и DVD. Об их свойствах рассказывалось в § 6. Диски удобны для длительного хранения программ и данных, а также для переноса информации с одного компьютера на другой.

В обязательный комплект современного ПК входят оптические дисководы для работы с CD и DVD. На этих носителях распространяется программное обеспечение. Вместимость CD-ROM исчисляется сотнями мегабайтов (стандартный объем — 700 Мб). Информационная емкость DVD исчисляется гигабайтами (4,7; 8,5; 17 Гб). Часто на DVD записываются видеофильмы. На одном диске можно уместить двухчасовой видеофильм с несколькими звуковыми дорожками на разных языках.

Пишущие оптические дисководы позволяют производить запись и перезапись информации на CD-RW и DVD-RW.

В последнее время основным средством переноса информации с одного компьютера на другой стала флеш-память. Флеш-память — это электронное устройство внешней памяти, используемое для чтения и записи информации в файловом формате. Флеш-память, как и диски, — энергонезависимое устройство. Емкость носителя составляет от сотен мегабайтов до нескольких гигабайтов. А скорость чтения и записи данных на флеш-носитель приближается к скорости чтения и записи на жесткий диск.

Устройства ввода/вывода

Все остальные типы устройств относятся к числу устройств ввода/вывода. Обязательными из них являются клавиатура, монитор и манипулятор (мышь; на мобильных ПК: трекбол, тачпад, джойстик и др.). Дополнительные устройства: принтер, модем, сканер, звуковая система и некоторые другие. Выбор этих устройств зависит от потребностей и финансовых возможностей покупателя. Всегда можно найти источники справочной информации о моделях таких устройств и их эксплуатационных свойствах.

Коротко о главном

Основные характеристики микропроцессора: тактовая частота и разрядность. Чем больше тактовая частота, тем выше скорость работы процессора. Увеличение разрядности ведет к увеличению объема данных, обрабатываемых компьютером за единицу времени.

Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Для эффективной работы современных программ требуется оперативная память объемом в сотни и тысячи мегабайтов (гигабайты).

Жесткий магнитный диск — обязательное устройство внешней памяти в составе компьютера.

Сменными носителями являются оптические диски, флеш-память.

Необходимый набор устройств ввода/вывода: клавиатура, манипулятор, монитор.

Дополнительные устройства ввода/вывода: принтер, сканер, модем, акустическая система и др.

1. От каких характеристик компьютера зависит его производительность?

2. Информационный объем какого порядка имеют винчестеры, CD-ROM, DVD-ROM?

3. Какие устройства памяти являются встроенными, какие — сменными?

4. Какие устройства ввода/вывода являются обязательными для ПК, какие — дополнительными?

Электронное приложение к уроку

Вернуться к материалам урока
Презентации, плакаты, текстовые файлы Ресурсы ЕК ЦОР
Видео к уроку

Cкачать материалы урока

Основные характеристики пк

КОМПЬЮТЕР, КАК УНИВЕРСАЛЬНОЕ СРЕДСТВО

С давних времен люди пытались облегчить свой труд, создавая различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека.

Первое автоматическое вычислительное устройство разработал в 1832г Чарльз Бэббидж

Первая Электронно-Вычислительная Машина (ЭВМ) — ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), была создана США в1946г. Её характеристики: 18900 электронных ламп, 5 тыс. операций сложения в секунду, разрядность 30бит, ОП — 600бит

Первая ЭВМ в СССР — МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина) была создана С.А.Лебедевпоя в1951г. : 6000 электронных ламп, 5 тыс. операций сложения в секунду, разрядность 16 бит, ОП — 1800бит

Первый персональный компьютер (ПК) в 1976г выпустила фирма Apple; в СССР персональные компьютеры появились в 1985г.

Различают два основных класса компьютеров:

1) цифровые компьютеры (компьютеры), обрабатывающие данные в виде числовых двоичных кодов;

2) аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические величины, которые являются аналогами вычисляемых величин.

По своему назначению компьютер – универсальное техническое устройство для работы с информацией. По принципам устройства компьютер – модель человека, работающего с информацией.

Компьютер- это программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами. (т.е. компьютер — это комплекс программно-управляемых электронный устройств)

Архитектура ЭВМ– описание устройств и принципов работы компьютеры, достаточное для пользователя и программиста (т.е без подробностей технического характера, а именно электронных схем, конструктивных деталей и пр)

Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера. Она включает:

1) описание пользовательских возможностей программирования;

2) описание системы команд и системы адресации;

3) организацию памяти и т.д.

Схему устройства компьютера предложил Джон фон Нейман в 1946г, её принципы работы во многом сохранились в современных компьютерах.

Принципы Джон фон Неймана:

1) принцип программного управления (программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определенной последовательности) ;

2) принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти);

3) принцип адресности (ОП состоит из пронумерованных ячеек и процессору в любой момент времени доступна любая ячейка)

Персональный компьютер (ПК)– универсальная ЭВМ, предназначенная для индивидуального пользования.

Обычно ПК проектируется на основе принципа открытой архитектуры:

1) описание принципа действия ПК и его конфигурации, что позволяет собирать ПК из отдельных узлов и деталей;

2) наличие в ПК внутренних расширительных гнезд, в которые пользователь может вставлять различные устройства, удовлетворяющие заданному стандарт.

Функциональная схема компьютера

Для работы на компьютере необходимо:

Hardware(железо) — аппаратное обеспечение, т.е. физические устройства, которыми человек управляет с помощью программам и получает информацию от компьютера

Software- программное обеспечение, т.е. совокупность необходимых программ для обработки различных данных.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПК

Производительность (быстродействие) ПК– возможность компьютера обрабатывать большие объёмы информации. Определяется быстродействием процессора, объёмом ОП и скоростью доступа к ней (например, Pentium III обрабатывает информацию со скоростью в сотни миллионов операций в секунду)

Производительность (быстродействие) процессора – количество элементарных операций выполняемых за 1 секунду.

Тактовая частота процессора (частота синхронизации)- число тактов процессора в секунду, а такт – промежуток времени (микросекунды) за который выполняется элементарная операция (например сложение). Таким образом, тактовая частота- это число вырабатываемых за секунду импульсов, синхронизирующих работу узлов компьютера. Именно ТЧ определяет быстродействие компьютера

Разрядность процессора– max длина (кол-во разрядов) двоичного кода, который может обрабатываться и передаваться процессором целиком.

Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти – регистрами. Регистр в 1байт (8бит) называют восьмиразрядным, в 2байта – 16-разрядным и тд. Высокопроизводительные компьютеры имеют 8-байтовые регистры (64разряда)

Время доступа — Быстродействие модулей ОП, это период времени, необходимый для считывание min порции информации из ячеек памяти или записи в память. Современные модули обладают скоростью доступа свыше 10нс (1нс=10-9с)

Объем памяти (ёмкость)– max объем информации, который может храниться в ней.

Плотность записи– объем информации, записанной на единице длины дорожки (бит/мм)

Скорость обмена информации– скорость записи/считывания на носитель, которая определяется скоростью вращения и перемещения этого носителя в устройстве.

Наrdwаrе– аппаратные средства т.е. механические, электрические и электронные узлы и компоненты компьютера.

ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА:

? память компьютера (внутренняя и внешняя)

? устройства ввода информации

? устройства вывода информации

? устройства передачи и приема информации

Системный блок содержит такие основный устройства ПК как системная плата с процессором и ОП, накопители на магнитных дисках, CD-ROM, блок питания.

Материнская (системная) плата– основной аппаратный компонент где находятся разъемы для установки микропроцессора, оперативной памяти, кварцевый резонатор, базовая система ввода-вывода BIOS, вспомогательные микросхемы, интерфейс ввода-вывода (последовательный порт, параллельный порт, интерфейс клавиатуры, дисковый интерфейс и тд.) и шина.

Часть технического обеспечения, конструктивно отделенных от основного блока компьютера называют периферийными(устройства ввода-вывода)

Для подключения устройств ввода-вывода на системном блоке имеются разъемы различных портов:

СОМ- Последовательные порты. Передают последовательно электрические импульсы, несущие информации. К ним обычно подключают мышь и модем.

LPT — Параллельный порт. Передает одновременно 8 электрических импульсов. Реализует более высокую скорость информации, используют для подключения принтера.

USB — Последовательная универсальная шина (Universal Serial Bus) – обеспечивает высокоскоростное подключение нескольких периферийных устройств (сканер, цифровая камера и тд)

ПРОЦЕССОР(микропроцессор, chip-кристалл) – это основной рабочий компонент компьютера, который:

? выполняет арифметические и логические операции;

? управляет вычислительным процессом;

? координирует работу всех устройств компьютера.

Реализуется процессор в виде сверх большой интегральной схемы (СБИС) на которой размешаются десятки миллионов функциональных элементов.

В общем случае центральный процессор содержит:

1) Арифметико-логическое устройство — часть процессора, выполняющая машинные команды

2) Устройство управления– часть процессора, выполняющая функции управления устройствами компьютера

3) Шины данных и шины адресов(на физическом уровне) – многопроводные линии с гнездами для подключения электронных схем. Совокупность проводов магистрали разделяется на отдельные группы: шину адреса, шины данных и шину управления: Шина адреса предназначена для передачи адреса того устройства (или той ячейки памяти), к которому обращается процессор. По шине данных передаётся вся информация при записи и считывании. По шине управления передается управляющий сигнал. Процесс взаимодействия процессора и памяти сводится к двум операциям – записи и считывания информации. При записи процессор по специальным проводникам (шина адреса) передает биты, кодирующие адрес, по другим проводникам – управляющий сигнал «запись», и еще по другой группе проводников (шины данных) передает записываемую информацию. При чтении по шине адреса передается соответствующий адрес оперативной памяти (ОП), а с шины данных считывается нужная информация.

4) Регистры- ячейки памяти, которые служат для кратковременного хранения и преобразования данных и команд. На физическом уровне регистр – совокупность триггеров, способных хранить один двоичный разряд и связанных между собой общей системой управления

5) Счетчик команд– регистр управляющего устройства компьютера содержимое, которого соответствует адресу очередной выполняемой команды. Счетчик команд служит для автоматической выборки программы из последовательных ячеек памяти

6) Кэш память — очень быстрая память малого объема служит для увеличения производительности компьютера, согласования работы устройств различной скорости. Кэш-память может быть встроена сразу в процессор или размещаться на материнской плате

7) Сопроцессор– вспомогательный процессор, предназначенный для выполнения математических и логических действий. Использование сопроцессора позволяет ускорить процесс обработки информации компьютером

ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРА (Memory)- устройство для запоминания данных. В зависимости от характера использования различают внутреннюю или внешнюю память.

Оперативная память(ОП) предназначена для временного хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами. Это энергозависимая память. Физически реализуется в модулях ОЗУ (оперативных запоминающих устройствах) различного типа. При выключении электропитания вся информация в оперативной памяти исчезает.

Объём хранящейся информации в ОЗУ составляет от 32 до 512 Мбайт и более. Занесение информации в память и её извлечение, производится по адресам. Каждый байт ОП имеет свой индивидуальный адрес (порядковый номер). Адрес – число, которое идентифицирует ячейки памяти (регистры). ОП состоит из большого количества ячеек, в каждой из которых хранится определенный объем информации. ОП непосредственно связана с процессором. Возможности ПК во многом зависят от объёма ОП.

Кеш память- очень быстрая память малого объема служит для увеличения производительности компьютера, согласования работы устройств различной скорости.

Специальная- постоянная, Fiash, видеопамять и тд.

Постоянное запоминающее устройство(ПЗУ)– энергонезависимая память для хранения программ управления работой и тестирования устройств ПК. Важнейшая микросхема ПЗУ – модуль BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода), в котором хранятся программы автоматического тестирования устройств после включения компьютера и загрузки ОС в оперативную память. Это Неразрушимая память, которая не изменяется при выключении питания

Перепрограммируемая постоянная память(Flash Memory) – энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого

CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) — память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, о режимах его работы. Содержимое изменяется программой, находящейся в BIOS (Basic Input Output System).

Видеопамять– запоминающее устройство, расположенное на плате управления дисплеем и предназначенное для хранения текстовой и графической информации, отображаемой на экране. Содержимое этой памяти сразу доступно двум устройствам – процессору и дисплею, что позволяет изменять изображение на экране одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ — это память, предназначенная для длительного хранения программ и данных. Целостность содержимого ВЗУ не зависит от того, включен или выключен компьютер

Дисковод(накопитель) — устройство записи/считывания информации. Накопители имеют собственное имя – буква латинского алфавита, за которой следует двоеточие. Для подключения к компьютеру одного или несколько дисководов и управления их работой нужен Дисковый контроллер

Носитель информации (носитель записи) – материальный объект, способный хранить информацию. Информация записывается на носитель посредством изменения физических, химических и механических свойств запоминающей среды

По типу доступа к информации внешнюю память делят на два класса:

Устройства прямого (произвольного) доступа – время обращения к информации не зависит от места её расположения на носителе;

Устройство последовательного доступа – такая зависимость существует

В состав внешней памяти входят:1) накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД); 2) накопители на гибких магнитных дисках (НГМД); 3) накопители на магнитооптических компакт дисках; 4) накопители на оптических дисках (CD-ROM); 5) накопители на магнитной ленте и др.

Статьи к прочтению:

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЬЮТЕРА.

Похожие статьи:

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине «Микропроцессоры и микроконтроллеры» на тему:«Классификация микропроцессоров, области применения» Выполнила Студентка ?…

ВВЕДЕНИЕ Помимо оперативной памяти, компьютеру необходима дополнительная память для долговременного размещения данных. Такие устройства называются…

Презентация на тему «Основные характеристики ПК»

Презентация предназначена для использования на уроках информатики при изучении темы «Основные характеристик Пк. Архитектура компьютеров»

Просмотр содержимого документа
«Презентация на тему «Основные характеристики ПК»»

Компьютер (ЭВМ) – это программируемое электронное устройство, предназначенное для обработки и хранения (накопления) информации.

  • Обработка информации;
  • Хранение информации;
  • Обмен информацией с внешними объектами.
  • Обеспечение эффективных режимов работы;
  • Диалог с пользователем;
  • Обеспечение высокой надёжности
  • Структура компьютера – это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в неё компонентов.

    Основные блоки ПК

  • относительно малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя;
  • автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;
  • гибкость архитектуры, обеспечивающая её адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту;
  • «дружественность» ОС и прочего ПО, обуславливающая возможность работы с ней пользователя практически без серьёзной специальной профессиональной подготовки;
  • высокая надёжность работы (более 5000 ч наработки на отказ).
  • Структурная схема системного блока

    дисковод СD (DVD)

    дисковод для дискет

    Микропроцессор – это центральный узел в системном блоке ПК, предназначенный для управления работой всех блоков компьютера и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

    В состав микропроцессора входят:

    • устройство управления– формирует и подаёт во все блоки компьютера в нужные моменты времени определённые сигналы управления (управляющие импульсы), обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций;
    • арифметико-логическое устройство– предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией;
    • микропроцессорная (регистровая) память– память кратковременного характера для записи и выдачи информации, непосредственно используемой в вычислениях в ближайшие такты работы машины. Регистры – быстродействующие ячейки памяти различной длины (в отличие от ячеек основной памяти (ОП), имеющих стандартную длину 1 байт и более низкое быстродействие);
    • интерфейсная система микропроцессора– реализует сопряжение и связь с другими устройствами ПК; включает в себя внутренний интерфейс микропроцессора, буферные запоминающиеся регистры и схемы управления портами ввода (вывода) и системной шиной.Интерфейс– совокупность средств сопряжения и связи устройств компьютера, обеспечивающая их эффективное взаимодействие;
    • порт ввода (вывода)– аппаратура сопряжения, позволяющая подключить к микропроцессору другое устройство ПК;
    • генератор тактовых импульсов– генерирует последовательность электрических импульсов; частота генерируемых импульсов определяет тактовую частоту компьютера. Промежуток времени между соседними импульсами определяет время одного такта. Частота генератора тактовых импульсов является одной из основных характеристик ПК и во многом определяет скорость его работы, ибо каждая операция в машине выполняется за определённое число тактов;
    • системная шина– основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой.
    • В сою очередь системная шина включает в себя:

    • кодовую шину данных, содержащую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов числового кода (машинного слова) операнда;
    • кодовую шину адреса, включающую в себя провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов кода адреса ячейки основной памяти или порта ввода (вывода) внешнего устройства;
    • кодовую шину управления, содержащую провода и схемы сопряжения для передачи инструкций (управляющих сигналов, импульсов) во все блоки;
    • шину питания, имеющую провода и схемы сопряжения для подключения блоков ПК к системе энергопитания.
    • Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:

    • Между процессором и основной памятью.
    • Между микропроцессором и портами ввода (вывода) внешних устройств.
    • Между основной памятью и портами ввода (вывода) внешних устройств (в режиме прямого доступа к памяти).
    • Все блоки (порты ввода (вывода)), через соответствующие унифицированные разъёмы – слоты , подключаются к шине единообразно: непосредственно или через контроллеры – адаптеры . Управление системной шиной осуществляется микропроцессором либо непосредственно, либо, что чаще, через дополнительную микросхему – контроллер шины , формирующую основные сигналы управления. Обмен информацией между внешними устройствами и системной шиной выполняется с использованием ASCII- или ANSI-кодов.

      Основная память – предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками.

      Она содержит два вида запоминающих устройств:

      1. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) служит для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации, позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нём информацию и тестировать узлы компьютера(изменить информацию в ПЗУ нельзя).

      2. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ ) – предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени. Главное достоинство ОЗУ её высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке).

      Источник питания – это блок, содержащий системы автономного и сетевого энергопитания ПК.

      Таймер – это внутримашинные электронные часы, обеспечивающие при необходимости автоматический съём текущего момента времени (год, месяц, часы, минуты, секунды и доли секунд). Таймер подключается к автономному источнику питания – аккумулятору и при отключении машины от сети продолжает работать.

      Состав персонального компьютера (ПК)

      Внешние устройства (ВУ) или периферия – обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой, пользователями, объектами управления и другими компьютерами. По назначению можно выделить следующие виды ВУ:

      • Внешние запоминающие устройства, или внешняя память ПК;
      • Диалоговые средства пользователя;
      • Устройства ввода информации;
      • Средства связи и коммуникации.
      • Внешние запоминающие устройства:

      • Накопители на «жёстких» магнитных дисках (НЖМД) –предназначены для хранения больших объёмов информации, записи и выдачи хранимой информации по запросу в ОЗУ;
      • Стримеры– запоминающие устройства на ленточном носителе с последовательным доступом к данным.
      • Компакт-диски– оптический носитель в виде пластикового диска.
      • Флеш-память— тип памяти для компьютеров, у которой содержимое можно перепрограммировать или удалить электрическим методом.
      • Видеомонитор– устройство для отображения вводимой и выводимой из ПК информации.
      • Устройства речевого ввода (вывода) – микрофонные акустические системы, синтезаторы звука (речи).

      Устройства ввода информации:

    • клавиатура– устройство для ручного ввода числовой, текстовой и управляющей информации ПК;
    • графические планшеты(дигитайзеры) – предназначены для ручного ввода графической информации, изображений путём перемещения по планшету специального указателя (пера);
    • сканеры(читающие автоматы) – для автоматического считывания с бумажных носителей и ввода в ПК машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей;
    • манипуляторы– джойстик-рычаг, мышь, трекбол, световое перо и др.
    • сенсорные экраны– для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд с экрана дисплея в ПК.
    • К устройствам вывода информации относятся:

    • принтеры– печатающие устройства для вывода информации на бумажный носитель, по своим конструкциям разделяются на матричные, струйные и лазерные;
    • графопостроители(плоттеры) – для вывода графической информации (графиков, чертежей, рисунков) из ПК на бумажный носитель:
    • Средства связи и телекоммуникации предназначены для связи с приборами и другими средствами автоматизации (согласователи интерфейсов, адаптеры и др.) и для подключения ПК к каналам связи, к другим компьютерам и компьютерным сетям (сетевые интерфейсные платы, сетевые адаптеры, модемы).

      В глобальных сетях функции сетевого адаптера выполняет модулятор-демодулятор – модем.

      Средства мультимедиа (multimedia) – это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером, используя самые разные, естественные для себя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и др.

      К средствам мультимедиа относятся:

    • Устройства речевого ввода и вывода;
    • Видео- и звуковые платы;
    • Платы видеозахвата;
    • Акустические и видеовоспроизводящие системы;
    • Оптические диски CD, DVD, HD-DVD и др.;
    • Мультимедийные проекторы
    • К системной шине и микропроцессору ПК наряду с типовыми внешними устройствами могут быть подключены и некоторые дополнительные платы с интегральными микросхемами, расширяющие и улучшающие функциональные возможности микропроцессора: контроллер прямого доступа к памяти, сопроцессор ввода (вывода), контроллер прерываний и др.

      Контроллер прямого доступа к памяти освобождает микропроцессор от прямого управления накопителями на магнитных дисках, что существенно повышает быстродействие ПК.

      Сопроцессор ввода (вывода) за счёт параллельной работы с микропроцессором значительно ускоряет выполнение процедур ввода (вывода) при обслуживании внешних устройств (дисплей, принтер, НЖДМ и др.)

      Важнейшую роль играет в ПК контроллер прерываний. Прерывание – временный останов выполнения одной программы в целях оперативного выполнения другой, более важной программы.

      Компьютер строится по магистрально-модульному принципу , т.е. к имеющимся магистралям (шинам) можно присоединять через соответствующие устройства (адаптеры, контролеры) самые разнообразные разноскоростные устройства (модули) (принцип открытой архитектуры). Открытая архитектура позволяет не только подключать новые устройства, но и модифицировать имеющиеся, наращивать объём ОЗУ, менять микропроцессор и др.

      Очень важен принцип программного управления компьютером . Он заключается в том, что компьютер работает под управлением программ, представляющих собой последовательность команд (инструкций, операций), каждая из которых «понятна» компьютеру и трактуется им однозначно.

      блог админа

      Урок №5. Как устроен персональный компьютер. Основные характеристики персонального компьютера.

      Как устроен персональный компьютер (ПК)

      • что такое ПК;
      • основные устройства ПК;
      • магистральный принцип взаимодействия устройств ПК.

      В уроке №4 мы познакомились с основными устройствами компьютера — электронно-вычислительной машины (ЭВМ). Современные ЭВМ бывают самыми разными: от больших, занимающих целый зал, до маленьких, помещающихся на столе, в портфеле и даже в кармане. Разные ЭВМ используются для разных целей. Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры. Персональные компьютеры (ПК) предназначены для личного (персонального) использования.

      Несмотря на разнообразие моделей ПК, в их устройстве существует много общего. Об этих общих свойствах и пойдет сейчас речь.

      Основные устройства ПК

      Основной «деталью» персонального компьютера является микропроцессор (МП). Это миниатюрная электронная схема, созданная путем очень сложной технологии, выполняющая функцию процессора ЭВМ.

      Персональный компьютер представляет собой набор взаимосвязанных устройств. Главным в этом наборе является системный блок. В системном блоке находится «мозг» машины: микропроцессор и внутренняя память. Там же помещаются: блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств. Системный блок снабжен внутренним вентилятором для охлаждения.

      Системный блок обычно помещен в металлический корпус, с наружной стороны которого имеются: клавиша включения электропитания, щели для установки сменных дисков в дисковые устройства, разъемы для подключения внешних устройств.

      К системному блоку подключены клавишное устройство (клавиатура), монитор (другое название — дисплей) и мышь (манипулятор). Иногда используются другие типы манипуляторов: джойстик, трекбол и пр. Дополнительно к ПК могут быть подключены: принтер (устройство печати), модем (для выхода на телефонную линию связи) и другие устройства (рис. 2.6).

      На рис. 2.6 показана настольная модель ПК. Кроме того, существуют портативные модели (ноутбуки) и карманные компьютеры.

      Все устройства ПК, кроме процессора и внутренней памяти, называются внешними устройствами. Каждое внешнее устройство взаимодействует с процессором ПК через специальный блок, который называется контроллером (от английского «controller» — «контролер», «управляющий»). Существуют контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера и др. (рис. 2.7).

      Магистральный принцип взаимодействия устройств ПК

      Принцип, по которому организована информационная связь между процессором, оперативной памятью и внешними устройствами, похож на принцип телефонной связи. Процессор через многопроводную линию, которая называется магистралью (другое название — шина), связывается с другими устройствами (рис. 2.8).

      Подобно тому как каждый абонент телефонной сети имеет свой номер, каждое подключаемое к ПК внешнее устройство также получает номер, который выполняет роль адреса этого устройства. Информация, передаваемая внешнему устройству, сопровождается его адресом и подается на контроллер. В данной аналогии контроллер подобен телефонному аппарату, который преобразует электрический сигнал, идущий по проводам, в звук, когда вы слушаете телефон, и преобразует звук в электрический сигнал, когда вы говорите.

      Магистраль — это кабель, состоящий из множества проводов. Характерная организация магистрали такая: по одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) — адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали — шина управления; по ней передаются управляющие сигналы (например, проверка готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).

      В состав системного блока входят: микропроцессор, внутренняя память, дисководы, блок питания, контроллеры внешних устройств.

      Внешние устройства взаимодействуют с процессором ПК через контроллеры.

      Все устройства ПК связаны между собой по многопроводной линии, которая называется информационной магистралью, или шиной.

      Каждое внешнее устройство имеет свой адрес (номер). Передаваемая к нему по шине данных информация сопровождается адресом устройства — по адресной шине.

      Вопросы и задания

      1. Назовите минимальный комплект устройств, составляющих персональный компьютер.
      2. Какие устройства входят в состав системного блока?
      3. Что такое контроллер? Какую функцию он выполняет?
      4. Как физически соединены между собой различные устройства ПК?
      5. Как информация, передаваемая по шине, попадает на нужное устройство?

      Основные характеристики персонального компьютера

      Основные темы параграфа:

      • характеристики микропроцессора: тактовая частота и разрядность;
      • объем внутренней (оперативной) памяти;
      • характеристики устройств внешней памяти.

      Все чаще персональные компьютеры используются не только на производстве и в учебных заведениях, но и в домашних условиях. Их можно купить в магазине так же, как покупают телевизоры, видеомагнитофоны и другую бытовую технику. При покупке любого товара желательно знать его основные характеристики, для того, чтобы приобрести именно то, что вам нужно. Такие основные характеристики есть и у ПК.

      Существуют различные модели микропроцессоров, выпускаемые разными фирмами. Основными характеристиками МП являются тактовая частота и разрядность процессора.

      Режим работы микропроцессора задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном «стучит» быстрее, то и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в мегагерцах — МГц. Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в одну секунду. Вот некоторые характерные тактовые частоты микропроцессоров: 600 МГц, 800 МГц, 1000 МГц. Последняя величина называется гигагерцем — ГГц. Современные модели микропроцессоров работают с тактовыми частотами в несколько гигагерц.

      Следующая характеристика — разрядность процессора. Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность процессоров на первых моделях ПК была равна 8 битам. Затем появились 16-разрядные процессоры. На современных ПК чаще всего используются 32-разрядные процессоры. Наиболее высокопроизводительные машины имеют процессоры с разрядностью 64 бита.

      Объем внутренней (оперативной) памяти

      Про память компьютера мы уже говорили. Она делится на оперативную (внутреннюю) память и долговременную (внешнюю) память. Производительность машины очень сильно зависит от объема внутренней памяти. Если для работы каких-то программ не хватает внутренней памяти, то компьютер начинает переносить часть данных во внешнюю память, что резко снижает его производительность. Скорость чтения/записи данных в оперативную память на несколько порядков выше, чем во внешнюю.

      Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера.

      Современныепрограммы требуют оперативной памяти объемом в десятки и сотни мегабайтов.

      Характеристики устройств внешней памяти

      Устройства внешней памяти — это накопители на магнитных и оптических дисках. Встроенные в системном блоке магнитные диски называются жесткими дисками, или винчестерами. Это очень важная часть компьютера, поскольку именно здесь хранятся все необходимые для работы компьютера программы. Чтение/запись на жесткий диск производится быстрее, чем на все другие виды внешних носителей, но все-таки медленнее, чем в оперативную память. Чем больше объем жесткого диска, тем лучше. На современных ПК устанавливают жесткие диски, объем которых измеряется в гигабайтах: десятки и сотни гигабайтов. Покупая компьютер, вы приобретаете и необходимый набор программ на жестком диске. Обычно покупатель сам заказывает состав программного обеспечения компьютера.

      Все остальные носители внешней памяти — сменные, т. е. их можно вставлять в дисковод и доставать из дисковода. К ним относятся гибкие магнитные диски — дискеты и оптические диски — СD-ROM, СD-RW, DVD-ROM. Об их свойствах рассказывалось ранее. Стандартная дискета вмещает 1,4 Мб информации. Дискеты удобны для длительного хранения программ и данных, а также для переноса информации с одного компьютера на другой.

      В последнее время па смену гибким дискам как основному средству переноса информации с одного компьютера на другой приходит флэш-память. Флэш-память — это электронное устройство внешней памяти, используемое для чтения и записи информации в файловом формате. Флэш-память, как и диски, — энергонезависимое устройство. Однако, по сравнению с дисками, флэш-память обладает гораздо большим информационным объемом (сотни и тысячи мегабайтов). А скорость чтения и записи данных на флэш-носителе приближается к скорости работы оперативной памяти.

      Практически обязательной составляющей комплекта ПК стали дисководы для СD-ROM. Современное программное обеспечение распространяется именно на этих носителях. Вместимость СD-ROM исчисляется сотнями мегабайтов (стандартный объем — 700 Мб).

      DVD-дисководы вы можете приобретать по собственному желанию. Объем данных на дисках этого типа исчисляется гигабайтами (4,7 Гб, 8,5 Гб, 17 Гб). Часто на DVD-дисках записываются видеофильмы. Время их воспроизведения достигает 8 часов. Это 4-5 полноформатных фильмов. Пишущие оптические дисководы позволяют производить запись и перезапись информации на CD-RW и DVD-RW. Постоянное снижение цен на перечисленные виды устройств переводит их из категории «предметов роскоши» в общедоступные.

      Все остальные типы устройств относятся к числу устройств ввода/вывода. Обязательными из них являются клавиатура, монитор и манипулятор (обычно — мышь). Дополнительные устройства: принтер, модем, сканер, звуковая система и некоторые другие. Выбор этих устройств зависит от потребностей и финансовых возможностей покупателя. Всегда можно найти источники справочной информации о моделях таких устройств и их эксплуатационных свойствах.

      Коротко о главном

      Основные характеристики микропроцессора: тактовая частота и разрядность. Чем больше тактовая частота, тем выше скорость работы процессора. Увеличение разрядности ведет к увеличению объема данных, обрабатываемых компьютером за единицу времени.

      Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Современные программы требуют оперативной памяти объемом в десятки и сотни мегабайтов.

      Жесткий (винчестерский) магнитный диск — обязательное устройство внешней памяти в составе компьютера.

      Сменными носителями являются флоппи-диски, оптические диски, флэш-память.

      Необходимый набор устройств ввода-вывода: клавиатура, манипулятор, монитор.

      Дополнительные устройства ввода-вывода: принтер, сканер, модем, акустическая система и др.

      1. От каких характеристик компьютера зависит его производительность?
      2. Информационный объем какого порядка имеют: гибкие диски, винчестеры, СD-ROM, DVD-ROM?
      3. Какие устройства памяти являются встроенными, какие — сменными?
      4. Какие устройства ввода/вывода являются обязательными для ПК, какие — дополнительными?

      Редактировалось Дата: Четверг, 07 Ноябрь 2020

      Как устроен ПК

      Идёт приём заявок

      Подать заявку

      Для учеников 1-11 классов и дошкольников

      Конспект урока по информатике .

      Тема урока: С кого изобретатели «списали» компьютер.

      Как устроен персональный компьютер.

      — образовательная – сформировать у учащихся понятие «архитектура ЭВМ», ознакомить c двумя видами памяти компьютера, с устройством персонального компьютера;

      — развивающая – развитие внимания, памяти, речи, логического мышления, самостоятельности;

      — воспитательная – воспитание дисциплины, аккуратности, чувства ответственности, уверенности в себе (слайд 2).

      Требования к знаниям и умениям учащихся:

      Учащиеся должны знать: что такое архитектура ЭВМ, внутренняя и внешняя память компьютера, как устроен персональный компьютер.

      Учащиеся должны уметь различать внутреннюю и внешнюю память компьютера, различать устройства компьютера (слайд 3).

      Учебно-методическое и программное обеспечение урока:

      2) Методика преподавания информатики: учеб. пособие для студ. пед. вузов / М.П.Лапчик, И.Г.Семакин, Е.К.Хеннер. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 624с.

      Оборудование урока: мультимедийный проектор, учебник по информатике, презентация.

      1) организационный момент (2 мин.);

      2) изучение нового материала (25 мин.);

      3) первичное закрепление изученного материала (13 мин.);

      4) подведение итога урока (3 мин.);

      5) домашнее задание (2 мин.) (слайд 4).

      Внутренняя и внешняя память ЭВМ.

      Устройства персонального компьютера.

      Запись в тетрадях

      Запись на доске

      1) Организационный момент.

      Учитель приветствует учеников, проверяет готовность учеников к уроку и отмечает отсутствующих.

      2) Изучение нового материала.

      С этого урока мы начинаем знакомство с компьютером. Запишите в тетрадях число и тему нашего урока.

      Сначала речь пойдет о техническом устройстве компьютера. В информатике существует

      понятие: «архитектура ЭВМ».

      Под архитектурой ЭВМ понимают описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста (слайд № 5).

      Запишите данное определение в тетрадях.

      Архитектура не включает в себя конструктивные подробности устройства машины, электронные схемы. Эти сведения нужны конструкторам, специалистам по наладке и ремонту ЭВМ. В пределах нашего курса нас будет интересовать только пользовательская точка зрения на компьютер, то есть как раз то, что входит в понятие архитектуры.

      С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей интеллектуальной работы человека, т.е. работы с информацией (слайд № 6).

      Из истории науки и техники известно, что идеи многих изобретений человек подглядел в природе.

      Например, еще в XV веке великий итальянский ученый и художник Леонардо да Винчи изучал строение тел птиц и использовал эти знания для конструирования летательных аппаратов (слайд № 7).

      Русский ученый Н.Е. Жуковский, основоположник науки аэродинамики, также исследовал механизм полета птиц (слайд № 8).

      Можно сказать, что Леонардо да Винчи и Жуковский «списывали» свои летающие машины с птиц.
      А с кого человек списал компьютер? С самого себя. Только человек постарался передать компьютеру не физические, а свои интеллектуальные способности, т.е. возможность работы с информацией.

      По своему назначению компьютер — это универсальное техническое средство для работы с информацией.
      По принципам своего устройства компьютер — это модель человека, работающего с информацией (слайд № 9).

      Запишите данную информацию в тетрадях.

      Биологическим «аппаратом» интеллекта человека является мозг. Работая с информацией, мозг выполняет две основные функции: запоминание – функция памяти и умозаключение – функция мышления. Объектом запоминания является информация, поступающая через органы чувств (в первую очередь зрение и слух). Информация, выработанная в процессе мышления, может быть передана другим людям через речь или двигательную систему – записи, жесты.

      Следовательно, имеются четыре основных компонента информационной функции человека:
      • прием (ввод) информации;
      • запоминание информации (память);
      • процесс мышления (обработка информации);
      • передача (вывод) информации (слайд № 10).

      Компьютер включает в себя устройства, выполняющие эти функции мыслящего человека:
      • устройства ввода,
      • устройства запоминания (память),
      • устройство обработки (процессор),
      • устройства вывода (слайд № 11).

      В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в неё результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку. Чаще всего в качестве устройства ввода используется клавиатура, а устройство вывода – экран дисплея или принтер (устройство печати).

      Работая с информацией, человек пользуется не только теми знаниями, которые помнит, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками.

      У компьютера тоже есть два вида памяти: оперативная (внутренняя) и долговременная (внешняя) память.

      Оперативная память – это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении от сети информация исчезает.

      Внешняя память – это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания (слайд № 12).

      Запишите это в тетради.

      На схеме показаны основные устройства компьютера. Стрелки указывают направления информационного обмена между ними (слайд № 13).
      Схема устройства компьютера.

      Зарисуйте схему в своих тетрадях.

      Схема устройства компьютера впервые была предложена в 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом. Дж. фон Нейман сформулировал основные принципы работы ЭВМ, которые во многом сохранились и в современных компьютерах. К ним относятся:

      1. Принцип программного управления;

      2. Принцип двоичного кодирования;

      3. Принцип хранимой в памяти программы;

      4. Память должна иметь иерархическую структуру (слайд № 14).

      Запишите принципы в тетради.

      И всё-таки нельзя отождествлять «ум компьютера» с умом человека. Важное отличие в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программой, человек же сам управляет своими действиями (слайд № 15).

      Программа – это указание на последовательность действий (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить поставленную задачу обработки информации.

      Информация, обрабатываемая на компьютере, называется данными (слайд № 16).

      Запишите определения в тетради.

      Программа, как и данные, помещается в память компьютера – внутреннюю или внешнюю.

      Программа, управляющая работой компьютера, находится в его внутренней памяти.

      А теперь рассмотрим, как устроен персональный компьютер (слайд № 17).

      Современные ЭВМ бывают самыми разными: от больших, занимающих целый зал, до маленьких, помещающихся на столе, в портфеле и даже в кармане. Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры (ПК) (слайд № 18).

      Несмотря на разнообразие моделей ПК, в их устройстве существует много общего.

      Основной «деталью» ПК является микропроцессор (МП). Это миниатюрная электронная схема, созданная путём очень сложной технологии, выполняющая функцию процессора ЭВМ (слайд № 19).

      Персональный компьютер представляет собой комплект устройств. Давайте запишем основные. Главным в этом комплекте является системный блок. В системном блоке находится мозг машины: микропроцессор и внутренняя память (слайд № 20). Там же помещаются: блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств. Системный блок снабжён обычно внутренним вентилятором для охлаждения.

      Весь системный блок помещён в металлический корпус, на поверхности которого имеются (как минимум): клавиша включения электропитания, щели для установки дискет в дисковые устройства, разъемы для подключения внешних устройств.

      Кроме системного блока в обязательный, минимальный комплект ПК входят клавишное устройство (клавиатура) (слайд № 21) и монитор (дисплей) (слайд № 22). Дополнительно к этому минимальному комплекту к ПК могут быть подключены: принтер (устройство печати), манипуляторы типа мышь, джойстик, шар; модем (для выхода на телефонную линию связи) и другие устройства (слайд № 23).

      Все устройства ПК, кроме процессора и внутренней памяти, называются внешними устройствами (слайд № 24).

      Запишите это определение.

      Каждое внешнее устройство взаимодействует с процессором ПК через специальный блок, который называется контроллером (от англ. Controller – контролер, управляющий). Существуют контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера и др. (слайд № 25).

      Задача контроллера – преобразование информации, поступающей от процессора, в соответствующие сигналы, управляющие работой устройства. Например, на контроллер монитора поступает двоичный код 01000001. Это код латинской буквы «А». В ответ контроллер организует работу монитора таким образом, что на экране высветится буква «А». При нажатии на клавиатуре клавиши с буквой «А» контроллер клавиатуры преобразует сигнал от этой клавиши в двоичный код 01000001, который будет передан по линии связи к процессору.

      Интересен принцип, по которому организована связь между процессором, оперативной памятью и внешними устройствами. Он похож на принцип телефонной связи. Процессор через многопроводную линию, которая называется магистралью (другое название – шина), связывается с другими устройствами (слайд № 26).

      Подобно тому, как каждый абонент телефонной сети имеет свой номер, каждое подключаемое к ПК внешнее устройство также получает номер, который выполняет роль адреса этого устройства. Информация, передаваемая внешнему устройству, сопровождается её адресом и подается на контроллер. Следовательно, в данной аналогии контроллер подобен телефонному аппарату, который преобразует электрический сигнал, идущий по проводам, в звук, когда вы слушаете телефон, и преобразует звук в электрический сигнал, когда вы говорите.

      Ещё немного о магистрали. Это кабель, состоящий из множества проводов. Характерная организация магистрали такая: по одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) – адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть ещё третья часть магистрали – шина управления; по ней передаются управляющие сигналы (например, проверка готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.) (слайд № 27).

      Запишите это в тетрадях.

      Главными характеристиками персонального компьютера являются: объём внутренней памяти, тактовая частота, разрядность процессора (слайд № 28).

      Про память компьютера сегодня мы уже говорили. Производительность машины очень сильно зависит от объёма внутренней памяти. Если для работы каких-то программ не хватает внутренней памяти, то компьютер начинает переносить часть данных во внешнюю память, что резко снижает его производительность. Скорость чтения/записи данных в оперативную память на несколько порядков выше, чем во внешнюю. Объём оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Современные программы требуют оперативной памяти объёмом в десятки и сотни мегабайтов.

      Для хорошей работы современных программ требуется оперативная память в сотни мегабайтов: 128 Мб, 256 Мб и более.

      А что такое тактовая частота? Режим работы микропроцессора задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном «стучит» быстрее, то и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в мегагерцах – Мгц. Частота в 1 Мгц соответствует миллиону тактов в одну секунду. Вот некоторые характерные тактовые частоты микропроцессоров: 600 Мгц, 800 Мгц, 1000 Мгц. Последняя величина называется гигагерцем. Современные модели микропроцессоров работают с тактовыми частотами в несколько гигагерц.

      Третья характеристика – разрядность процессора. Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком (слайд № 29).

      Запишите определение в тетради.

      Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти, которые находятся в самом процессоре. Они называются регистрами. Процессор с регистром в 1 байт (8 бит) называют восьмиразрядным, 2 байта – 16-разрядным, 4 байта – 32-разрядным. Наиболее высокопроизводительные машины имеют 8-байтовые регистры (64 разряда).

      3) Первичное закрепление изученного материала.

      Давайте повторим изученный материал. Ответьте, пожалуйста, на мои вопросы:

      — что называется архитектурой ЭВМ?

      (Под архитектурой ЭВМ понимают описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста);

      — что такое внутренняя (оперативная) память компьютера?

      (Оперативная память – это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении от сети информация исчезает);

      — что такое внешняя память компьютера?

      (Внешняя память – это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски);

      — что такое компьютерная программа?

      (Программа – это указание на последовательность действий (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить поставленную задачу обработки информации);

      — назовите минимальный комплект устройств, составляющих персональный компьютер.

      (системный блок; клавишное устройство (клавиатура); монитор (дисплей) );

      — какие устройства входят в состав системного блока?

      (В системном блоке находится мозг машины: микропроцессор и внутренняя память. Там же помещаются: блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств. Системный блок снабжён обычно внутренним вентилятором для охлаждения);

      — Какую функцию выполняет контроллер?

      (Задача контроллера – преобразование информации, поступающей от процессора, в соответствующие сигналы, управляющие работой устройства);

      — назовите три основные технические характеристики ПК.

      (Главными характеристиками персонального компьютера являются: объём внутренней памяти, тактовая частота, разрядность процессора).

      что такое разрядность процессора?

      (Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком).

      5) Подведение итогов урока.

      Сегодня на уроке мы познакомились с архитектурой ЭВМ, внутренней и внешней памятью компьютера, узнали из каких устройств состоит компьютер. Есть ли у вас какие-то вопросы ко мне? Задавайте.

      (Далее выставляются оценки).

      6) Домашнее задание.

      Домашнее задание следующее: прочитать параграфы учебника, выучить записи в тетрадях, устно ответить на вопросы в конце параграфов (слайд № 30).

      Читайте так же:

      • Чтение книг интересные факты 25 интересных фактов о чтении Сегодня все чаще люди смотрят телевизор, сидят в интернете и отдают предпочтение аудио, нежели читают книги. Возможно, это связано с активным развитием […]
      • Самка кузнечика как называется Эти удивительные кузнечики и другие прямокрылые, цикады, а также богомолы Эти удивительные кузнечики и другие прямокрылые, а также богомолы Самые древние насекомые Отряды прямокрылых […]
      • Показ мод как называется Синонимы к словосочетанию «показ мод» (а также близкие по смыслу слова и выражения) Связанные слова и выражения Делаем Карту слов лучше вместе Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная […]
      • Как называется дробь у которой есть целая и дробная часть Понятие дроби. Виды дробей Виды дробей Основные виды дробей - это обычные дроби, которые могут быть правильными и неправильными, десятичные дроби, алгебраические дроби. Рассмотрим каждый […]
      • Сушеный абрикос без косточкой как называется Плоды абрикоса привлекательны для рациона человека превосходными вкусовыми качествами и богатым химическим составом. Поэтому они популярны в кулинарии, косметологии и нетрадиционной […]
      • Тест по информатике 5 класс как устроен компьютер тесты Тест «Как устроен компьютер» 5 класс (11 вопросов) 100% с 1 раза: я - профи сразу с первого раза набрал 100% Руслан 100% да)значит не зря мне Николай Виктрыч по информатике 5 […]

    Leave a Reply

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *