Dispozitivele principale ale unui computer, funcțiile și relațiile lor în timpul funcționării mașinii. Calculatorul ca dispozitiv universal de procesare a informațiilor

Interacțiunea dispozitivelor informatice

Toate dispozitivele discutate mai sus care pot alcătui un sistem informatic interacționează între ele într-un anumit mod.

Interacțiunea dispozitivelor este prezentată schematic în Fig. 2.1. Arată că unitățile centrale de transmisie sunt controlerele de sistem și funcționale - elementele principale ale chipset-ului plăcii de bază. Controlerul de sistem comunică cu procesorul (și memoria cache) prin magistrala de sistem, cu RAM prin magistrala de memorie și cu un adaptor video prin magistrala AGP. Controler de funcții suportă dialogul cu plăci de expansiune pe magistralele ISA, PCI, VLB, USB, IDE, cu dispozitive conectate la PS/2, porturi seriale și paralele, precum și cu o unitate de dischetă și cip BIOS.

Orez. 2.1. Schema de interacțiune a dispozitivelor într-un computer.

Coordonatorul tuturor acțiunilor este procesorul, care execută programe și uneori în proces trebuie să primească informații de la diverse dispozitive. Pentru ca dispozitivele să informeze prompt procesorul despre necesitatea procesării informațiilor primite, se utilizează un sistem de întrerupere.

Când procesorul primește un semnal de întrerupere activ, întrerupe procesul curent, cum ar fi execuția programului. Acest lucru se face pentru a procesa informațiile primite. După aceasta și, eventual, acțiuni corespunzătoare, procesorul revine la procesul întrerupt anterior.

Sistemul de întrerupere este explicat de obicei folosind o metaforă comună. Înlocuiți mental procesorul care execută programul cu o persoană care ia prânzul. Mâncatul este un proces. Dintr-o dată a sunat telefonul - acesta este un semnal de întrerupere: prânzul este suspendat, informațiile primite de la interlocutor sunt procesate. Când informațiile au fost procesate, conversația s-a încheiat, persoana se întoarce la cină. Puteți crea o listă de posibile întreruperi pentru persoana care ia prânzul: apel telefonic, o bătaie în uşă, un copil care se văita în camera alăturată etc.

În același mod, procesorul care execută programul poate, dacă este necesar, să suspende procesul curent pentru a procesa informațiile primite (de exemplu, despre o tastă apăsată) și, eventual, să întreprindă acțiunea corespunzătoare ca răspuns (generarea unui semnal de afișat). litera corespunzătoare de pe ecran).

Există o anumită ordine în care procesorul procesează întreruperile (în funcție de prioritatea acestora, exprimată printr-un anumit număr). Cu cât numărul de întreruperi este mai mic, cu atât este mai mare prioritatea acestuia. Semnalele de întrerupere sunt trimise de la dispozitive nu direct către procesor, ci către un controler de întrerupere special, care știe ce număr de întrerupere îi corespunde dispozitivului și, după ce a primit un semnal de la dispozitiv, setează semnalul de întrerupere cu numărul corespunzător celui activ. stat.

Există 16 întreruperi în total, care sunt numerotate de la 0 la 15. Aceasta, după cum se dovedește, este foarte puțin.

NOTĂ.

În unele cazuri, poate fi utilizat controlerul de întrerupere extins, iar apoi există 24 dintre ele.

De ce nu sunt suficiente întreruperile dacă de obicei nu sunt conectate mai mult de trei sau patru plăci de expansiune?

Faptul este că unele întreruperi sunt deja atribuite dispozitive de sistem, așa că au rămas foarte puține libere. În plus, există dispozitive care tind să ocupe mai mult de o întrerupere (dacă pe placă sunt combinate mai multe dispozitive diferite). Este bine că dispozitivele moderne de magistrală PCI, de regulă, „știu” despre problemele cu lipsa întreruperilor și, adesea, două sau chiar trei persoane se pot înțelege cu ușurință într-o singură întrerupere. Cu toate acestea, este ușor de ghicit că acest lucru reduce stabilitatea și viteza sistemului.

Să aruncăm o scurtă privire asupra modului în care sunt utilizate întreruperile și care dintre ele pot fi alocate pentru cardurile de expansiune.

Întreruperea 0 este cea mai mare prioritate și este strict atribuită temporizatorului de sistem. Nu poate fi folosit de niciun alt dispozitiv.

Întreruperea 1 este conectată la controlerul tastaturii. Astfel, semnalele de la tastatură sunt implicit semnalele de utilizator cu cea mai mare prioritate. Prima întrerupere nu poate fi atribuită niciunui alt dispozitiv.

Întreruperea 2 – are o semnificație tehnică. Cu ajutorul acestuia, numărul inițial de întreruperi prin unele manipulări ale sistemului a fost la un moment dat crescut de la 8 la 16. Astfel, această întrerupere, de asemenea, nu poate fi utilizată de niciun dispozitiv.

Întreruperea 3 - folosită de obicei secundă port serial calculator. Dacă da, atunci nu poate fi atribuit altor dispozitive. Cu toate acestea, dacă acest port nu este necesar, acesta poate fi dezactivat și, prin urmare, întreruperea 3 va fi eliberată pentru utilizare de către alte dispozitive.

Întreruperea 4 este aceeași cu utilizarea Întreruperii 3 numai pentru primul port serial.

Întreruperea 5 este inițial gratuită și poate fi atribuită diferitelor dispozitive la discreția utilizatorului (sau a sistemului de operare, dacă oferă configurație automată).

ATENŢIE!

Dacă trebuie să utilizați sunetul în jocuri (în special cele vechi) sau dacă sistemul are o placă de sunet compatibilă cu Sound Blaster Pro și conectată la magistrala ISA, atunci plăcii de sunet trebuie să fie atribuită a cincea întrerupere.

Întreruperea 6 este conectată la controlerul unității de dischetă. Nu poate fi folosit de niciun alt dispozitiv (cu excepția cazului în care sistemul nu are o unitate de dischetă și BIOS-ul poate spune sistemului de operare despre acest lucru).

Întreruperea 7 – Utilizată de obicei de portul paralel al unui computer. Cu toate acestea, dacă acest port nu este necesar, atunci poate fi dezactivat și întrerupe 7 atribuit altor dispozitive.

Întreruperea 8 este conectată la ceasul în timp real și nu poate fi utilizată de alte dispozitive.

Întreruperea 9 este inițial gratuită și poate fi utilizată de plăcile de expansiune la discreția utilizatorului sau a sistemului de operare. Cu toate acestea, destul de des, această întrerupere este folosită de un sistem avansat de gestionare a energiei sau de un controler de port USB, așa că există destul de mulți concurenți pentru ea.

Întreruperea 10 este inițial gratuită și poate fi utilizată de plăcile de expansiune la discreția utilizatorului sau a sistemului de operare.

Întreruperea 11 este, de asemenea, inițial gratuită și poate fi utilizată de plăcile de expansiune la discreția utilizatorului sau a sistemului de operare. Cu toate acestea, este de obicei atribuit adaptorului video, cu excepția cazului în care, desigur, i se alocă o întrerupere separată.

Întreruperea 12 este conectată la mouse-ul conectat la portul PS/2. Deoarece majoritatea computerelor moderne sunt echipate cu un astfel de mouse, întreruperea 12 este ocupată. Dacă în sistem nu există un mouse PS/2, atunci întreruperea poate fi eliberată și atribuită altor dispozitive.

Întreruperea 13 este atribuită în mod rigid coprocesorului matematic încorporat sau extern. Chiar dacă nu există niciunul (de exemplu, se folosește un sistem bazat pe un procesor 80 386SX și lipsește coprocesorul 80 387), întreruperea 13 rămâne ocupată și alte dispozitive nu o pot folosi.

Întreruperea 14 este alocată ferm primului canal al controlerului IDE. De obicei, un controler IDE este utilizat în sistem, astfel încât să puteți uita de alocarea unei întreruperi la 14 plăci de expansiune.

NOTĂ.

Teoretic, în cele mai rare cazuri, când primul canal al controlerului IDE încorporat se dovedește a fi inutil, acesta poate fi dezactivat și, dacă programul de configurare permite setări BIOS, eliberați întreruperea numărul 14 pentru alocarea altor dispozitive.

Întreruperea 15 - posibilitățile de utilizare a acestuia sunt similare cu întreruperea 14, doar în raport cu cel de-al doilea canal al controlerului IDE.

Astfel, au rămas foarte puține întreruperi pentru utilizare de către cardurile de expansiune - numerele 5, 9, 10 și eventual 11.

În unele cazuri, pentru o interacțiune corectă cu sistemul, cardurile de expansiune folosesc și canale de acces direct la memorie (DMA - Direct Memory Access). Deși există doar opt astfel de canale (sunt numerotate de la 0 la 7), singurul care nu este disponibil pentru plăcile de expansiune este canalul 4, care este folosit de controlerul DMA însuși pentru a funcţionare corectă, și 2, atașate rigid la controlerul unității de dischetă.

Dacă port paralel Dacă computerul rulează în modul ECP, atunci i se alocă de obicei canalul DMA 3 (cel mai probabil pur și simplu nu va funcționa cu un alt canal).

Conceptul de interacțiune a dispozitivului folosind un sistem de întreruperi și canale de acces direct la memorie poate ajuta la rezolvarea rapidă a unei probleme la nivel de sistem de operare sau BIOS în cazul unui conflict de resurse de dispozitiv.

Din cartea Arhitectura sălii de operație sisteme UNIX autorul Bach Maurice J

11.3 INTERACȚIUNEA ÎN REȚEA Programele care acceptă comunicarea de la mașină la mașină, cum ar fi e-mailul, transferul de fișiere la distanță și programele de conectare la distanță, au fost folosite de mult timp ca mijloace speciale de organizare a conexiunilor și a informațiilor.

Din cartea Programming in the X Window using Tools Pascal liber autorul Polishchuk A P

Din cartea Fundamentals of Object-Oriented Programming de Meyer Bertrand

Interacțiunea cu software non-obiect Până în prezent, elementele software au fost exprimate în întregime în notație OO. Dar programele au apărut cu mult înainte de răspândirea tehnologiei orientate pe obiecte. Adesea este nevoie de a combina software-ul obiect cu elemente scrise, de exemplu, în C, Fortran sau

Din cartea Programming in Ruby [Ideologia limbajului, teoria și practica aplicației] de Fulton Hal

18.2.3. Interacțiune cu un server POP Multe servere de e-mail folosesc protocol poștal(Protocolul Oficiului Poștal - POP). Clasa POP3 a lui Ruby vă permite să vizualizați anteturile și corpurile tuturor mesajelor stocate pentru dvs. pe server și să le procesați după cum credeți de cuviință.

Din cartea Curs „Limbajul de programare PHP” autor Saveleva Nina Vladimirovna

Din cartea XSLT autor Holzner Stephen

Din cartea Programarea PDA-urilor și a smartphone-urilor pe .NET Compact Framework autor Klimov Alexander P.

Interoperabilitate XT cu Java Procesorul XT poate funcționa și cu Java. XT API este conceput pentru a funcționa cu clasele definite în Sun Project X TR2 care acceptă procesarea XML. Veți avea nevoie de un fișier Sun xml.jar, care poate fi obținut prin descărcarea Project X TR2. Pentru a obține xml.jar,

Din cartea Linux: Ghid complet autor Kolisnichenko Denis Nikolaevici

Interoperabilitatea cu ActiveSync Dezvoltatorii pot începe și opri procesul de sincronizare ActiveSync folosind ActiveSyncStart și

Din cartea Macromedia Flash Professional 8. Grafică și animație autorul Dronov V. A.

3.3. Comunicarea proceselor Dintre toate mijloacele de comunicare între procese în care sistemele de operare asemănătoare UNIX sunt atât de bogate, în acest capitol vom lua în considerare doar conductele și

Din cartea Firebird DATABASE DEVELOPER'S GHIDE de Borri Helen

Interacțiunea cu mouse-ul Pentru a interacționa cu mouse-ul, utilizați obiectul Mouse. O singură instanță a acestui obiect, numită Mouse, este creată de Flash însuși. În primul rând, acest obiect oferă metode de ascundere și afișare. Prima metodă ascunde cursorul mouse-ului, iar a doua metodă îl aduce înapoi pe ecran. Nici

Din cartea CSS3 pentru Web Designeri de Siderholm Dan

Interacțiunea constrângerii Prin combinarea unei constrângeri de referință formale cu alte constrângeri de integritate (vezi Capitolul 16), este posibil să se implementeze majoritatea (dacă nu toate) regulile de afaceri cu un grad ridicat de acuratețe. De exemplu, o constrângere de coloană NOT NULL se va ajusta

Din cartea InterBase World. Arhitectura, administrarea si dezvoltarea aplicatiilor de baze de date in InterBase/FireBird/Yaffil autor Kovyazin Alexey Nikolaevici

Scopul interacțiunii Dacă am făcut lucrurile bine în ultimii ani, am lucrat cu standarde web (marcare HTML semantică și CSS pentru formatare, fonturi, culori etc.), lăsând majoritatea efectelor interactive - animații,

Din cartea Fotografie digitală. Trucuri și efecte autor Gursky Yuri Anatolievici

Transformarea interacțiunii Rezultatul a fost destul de impresionant, având în vedere cantitatea foarte mică de cod CSS scris. Cea mai mare parte a efectului vine direct de la browsere care acceptă proprietăți CSS, mai degrabă decât să te bazezi pe

Din cartea Programatorul ideal. Cum să devii un profesionist în dezvoltare software autor Martin Robert S.

Interacțiunea tranzacției Procesul interesant de a determina dacă Versiune curentă gunoiul sau, poate, o tranzacție încă mai are nevoie de el. Pentru a descrie acest proces, va trebui să introduceți câteva concepte importante. În primul rând, trebuie remarcat faptul că toate definițiile se bazează

Din cartea autorului

3.9. Calibrarea dispozitivelor computerului Profiluri dispozitiv Ce trebuie făcut dacă același fișier este activat monitoare diferite arata diferit? Și de unde vin diferențele în imagine dacă aceeași imagine este tipărită pe imprimante diferite? În astfel de cazuri, dispozitivele sunt cel mai adesea

Din cartea autorului

Comunicare Anunțați-vă echipa și superiorii cu privire la probleme. Descrieți-vă planul pentru a depăși criza. Contactați-i pentru informații și sfaturi. Evita surprizele. Nimic nu-i face pe oameni supărați sau mai puțin raționali decât surprizele. Surprizele cresc

Scopul și dispozitivul unui computer

Ce au în comun computerele și oamenii?

Pentru informatică, un computer nu este doar un instrument de lucru cu informații, ci și un obiect de studiu. Veți afla cum funcționează un computer, ce lucru se poate face cu el și ce instrumente software există pentru aceasta.

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au căutat să-și ușureze munca. În acest scop, au fost create diverse mașini și mecanisme pentru a îmbunătăți capacitățile fizice umane. Calculatorul a fost inventat la mijlocul secolului al XX-lea pentru a spori capacitățile muncii mentale umane, adică lucrul cu informații.

Din istoria științei și tehnologiei se știe că omul a „descoperit” ideile pentru multe dintre invențiile sale în natură.

De exemplu, în secolul al XV-lea, marele om de știință și artist italian Leonardo da Vinci a studiat structura corpurilor păsărilor și a folosit aceste cunoștințe pentru a proiecta aeronave.

Omul de știință rus N. E. Jukovski, fondatorul aerodinamicii, a studiat și mecanismul zborului păsărilor. Rezultatele acestor studii sunt utilizate în calculele de proiectare a aeronavei.

Putem spune că Leonardo da Vinci și Jukovski și-au „bazat” mașinile zburătoare pe păsări.

Există un prototip de computer în natură? Da! Omul însuși este un astfel de prototip. Doar inventatorii au căutat să transfere pe computer nu capacitățile fizice, ci cele intelectuale ale unei persoane.

Conform scopului său, computerul este universal mijloace tehnice pentru ca o persoană să lucreze cu informații.

Conform principiilor designului său, un computer este un model al unei persoane care lucrează cu informații.

Ce dispozitive sunt incluse în computer? Există patru componente principale funcția de informare persoană:

    primirea (introducerea) informațiilor;
    memorarea informațiilor (stocare în memorie);
    procesul de gândire (prelucrarea informațiilor);
    transmiterea (ieșirea) informațiilor.

Un computer include dispozitive care îndeplinesc aceste funcții ale unei persoane gânditoare:

    Dispozitive de intrare;
    dispozitive de stocare - memorie;
    dispozitiv de procesare - procesor;
    dispozitive de ieșire.

În timpul funcționării computerului, informațiile intră în memorie prin intermediul dispozitivelor de intrare; procesorul preia din memorie informația procesată, lucrează cu ea și plasează în ea rezultatele procesării; Rezultatele obținute sunt comunicate oamenilor prin dispozitive de ieșire. Cel mai adesea, o tastatură este folosită ca dispozitiv de intrare, iar un ecran de afișare sau o imprimantă (dispozitiv de imprimare) este folosită ca dispozitiv de ieșire (Fig. 2.2).

Orez. 2.2. Schimb de informatiiîn calculator

Ce sunt datele și programul. Totuși, nu se poate echivala „mintea unui computer” cu mintea unei persoane. Cea mai importantă diferență este că munca unui computer este strict subordonată programului încorporat în acesta, în timp ce o persoană își controlează propriile acțiuni.

Memoria computerului stochează date și programe.

Date- aceasta este informația procesată prezentată în memoria computerului în formă specială. Puțin mai târziu, veți afla despre modalitățile de reprezentare a datelor în memoria computerului.

Program este o descriere a secvenței de acțiuni pe care un computer trebuie să le efectueze pentru a rezolva o anumită sarcină de prelucrare a datelor.

Dacă informația pentru o persoană este cunoștințele pe care le deține, atunci informațiile pentru un computer sunt date și programe stocate în memorie. Datele sunt „cunoștințe declarative”; programele sunt „cunoștințe procedurale ale unui computer”.

principiile lui Von Neumann.În 1946, omul de știință american John von Neumann a formulat principiile de bază ale proiectării și funcționării computerelor. Primul dintre aceste principii determină compoziția dispozitivelor informatice și metodele pentru acestea interacțiunea informațională. Acest lucru a fost discutat mai sus. Încă nu te-ai familiarizat cu alte principii von Neumann.

Întrebări și sarcini

    1. Ce capacități umane sunt reproduse de un computer?
    2. Listați principalele dispozitive incluse în computer. Care este scopul fiecăruia dintre ei?
    3. Descrieți procesul de schimb de informații între dispozitivele computerizate.
    4. Ce este un program de calculator?
    6. Prin ce diferă datele de un program?

Memoria computerului

Memorie internă și externă. Când lucrează cu informații, o persoană folosește nu numai propriile cunoștințe, ci și cărți, cărți de referință și alte surse externe. În capitolul 1, „Omul și informația”, sa observat că informațiile sunt stocate în memoria umană și pe medii externe. O persoană poate uita informații care au fost memorate, dar înregistrările sunt stocate mai fiabil.

Un computer are, de asemenea, două tipuri de memorie: memorie internă (RAM) și memorie externă (pe termen lung).

Memoria interioară este un dispozitiv electronic care stochează informații în timp ce este alimentat de electricitate. Când computerul este deconectat de la rețea, informațiile din RAM dispar. Programul este stocat în memorie interna calculator. Regula formulată se referă la principiile Neumann. Se numește principiul programului stocat.

Memorie externa - acestea sunt diverse medii magnetice (benzi, discuri), discuri optice. Stocarea informațiilor despre ele nu necesită alimentare constantă.

În fig. Figura 2.3 prezintă o diagramă a structurii unui calculator luând în considerare două tipuri de memorie. Săgețile indică direcțiile de schimb de informații.

Cel mai mic element al memoriei computerului se numește bit de memorie. În fig. 2,4 fiecare celulă reprezintă un bit. Vedeți că cuvântul „bit” are două semnificații: o unitate de măsură a cantității de informații și o particulă din memoria computerului. Să arătăm cum aceste concepte sunt legate între ele.

Fiecare bit de memorie poate stoca în prezent una dintre cele două valori: zero sau unu. Se numește utilizarea a două caractere pentru a reprezenta informații codificare binară .

Datele și programele din memoria computerului sunt stocate sub formă de cod binar.

Un caracter dintr-un alfabet cu două caractere poartă 1 bit de informații.

Un bit de memorie conține un bit de informație.

Structura de biți determină prima proprietate a memoriei interne a computerului - discretie . Obiectele discrete sunt formate din particule individuale. De exemplu, nisipul este discret deoarece este format din granule de nisip. „Graunele de nisip” ale memoriei computerului sunt biți.

A doua proprietate a memoriei interne a computerului este adresabilitate . Opt biți consecutivi de memorie formează un octet. Știți că acest cuvânt denotă și o unitate de informație, egală cu opt biți. Prin urmare, un octet de memorie stochează un octet de informație.

În memoria internă a unui computer, toți octeții sunt numerotați. Numerotarea începe de la zero.

Numărul de secvență al unui octet se numește adresa acestuia.

Principiul adresabilității înseamnă că:

Înregistrarea informațiilor în memorie, precum și citirea acestora din memorie, se efectuează la adrese.

Memoria poate fi gândită ca apartament, în care fiecare apartament este un octet, iar numărul apartamentului este o adresă. Pentru ca e-mailul să ajungă la destinație, trebuie să furnizați adresa corectă. Exact asa acceseaza procesorul memoria interna a calculatorului, prin adrese.

Calculatoarele moderne au un alt tip de memorie internă numită memorie de numai citire (ROM). Aceasta este o memorie nevolatilă, informații din care pot fi doar citite.

Dispozitive și medii de memorie externă. Dispozitivele de memorie externă sunt dispozitive pentru citirea și scrierea informațiilor pe medii externe. Informațiile de pe mediile externe sunt stocate sub formă de fișiere. Veți afla mai multe despre ce este aceasta mai târziu.

Cele mai importante dispozitive de memorie externă de pe computerele moderne sunt unități de discuri magnetice(NMD) sau unități de dischetă.

Cine nu știe ce este un magnetofon? Suntem obișnuiți să înregistrăm vorbirea și muzica pe un magnetofon și apoi să ascultăm înregistrările. Sunetul este înregistrat pe piste de bandă magnetică folosind un cap magnetic. Cu ajutorul aceluiași dispozitiv, înregistrarea magnetică este din nou convertită în sunet.

NMD funcționează similar cu un reportofon. Același cod binar este scris pe pistele discului: secțiunea magnetizată este una, secțiunea nemagnetizată este zero. Când este citită de pe disc, această înregistrare se transformă în zerouri și unu în biții memoriei interne.

Un cap de înregistrare este conectat la suprafața magnetică a discului (Fig. 2.5), care se poate deplasa de-a lungul razei. În timpul funcționării NMD, discul se rotește. La fiecare pozitie fixa, capul interactioneaza cu pista circulara. Informațiile binare sunt înregistrate pe aceste piste concentrice.

Orez. 2.5. Conduceți și disc magnetic

O altă vedere medii externe sunt discuri optice (un alt nume este discuri laser). Ei folosesc nu o metodă magnetică, ci o metodă optic-mecanică de înregistrare și citire a informațiilor.

Mai întâi au apărut discurile laser, pe care informațiile sunt înregistrate o singură dată. Nu poate fi șters sau suprascris. Astfel de discuri se numesc CD-ROM - Compact Disk-Read Only Memory, ceea ce înseamnă „compact disk - read only”. Ulterior, au fost inventate discuri laser reinscriptibile - CD-RW. Pe ele, ca și pe mediile magnetice, informațiile stocate pot fi șterse și înregistrate din nou.

Suporturile pe care utilizatorul le poate elimina de pe unitate se numesc suporturi amovibile.

Cea mai mare capacitate de informare a suporturi amovibile Discurile laser de tip DVD-ROM sunt discuri video. Cantitatea de informații stocate pe ele poate ajunge la zeci de gigaocteți. Discurile video conțin filme video de lungă durată care pot fi vizionate pe un computer, la fel ca la televizor.

Întrebări și sarcini

1. Încercați să explicați de ce un computer are nevoie de două tipuri de memorie: internă și externă.
2. Care este „principiul programului stocat”?
3. Care este proprietatea discretă a memoriei interne a unui computer?
4. Ce două semnificații are cuvântul „bit”? Cum sunt ele legate?
5. Care este proprietatea de adresabilitate a memoriei interne a unui computer?
6. Denumiți dispozitivele de memorie externe ale computerului.
7. Ce tipuri discuri opticeŞtii?

Cum funcționează un computer personal (PC)?

Ce este un PC. Calculatoarele moderne sunt foarte diferite: de la cele mari, care ocupă o încăpere întreagă, la cele mici, care încap pe o masă, într-o servietă și chiar și într-un buzunar. Diverse calculatoare sunt folosite în scopuri diferite. Astăzi, cel mai popular tip de computer sunt computerele personale. Calculatoarele personale (PC-urile) sunt destinate utilizării personale (personale).

În ciuda varietății de modele de PC, există multe asemănări în designul lor. Aceste proprietăți generale vor fi acum discutate.

Dispozitive PC de bază. Principala „parte” a unui computer personal este microprocesorul (MP). Este un circuit electronic miniatural creat de very tehnologie complexă, îndeplinind funcția de procesor de calculator.

Un computer personal este o colecție de dispozitive interconectate. Principalul lucru în acest set este unitate de sistem. Unitatea de sistem conține „creierul” mașinii: un microprocesor și memorie internă. Acolo se află și următoarele: unitatea de alimentare, unitățile de disc și controlerele de dispozitive externe. Unitatea de sistem este echipată cu un ventilator intern pentru răcire.

Unitatea de sistem este de obicei plasată în carcasa metalica, pe exteriorul căruia se află: un buton de pornire, sloturi pentru instalarea discurilor înlocuibile și dispozitive de disc, conectori pentru conectarea dispozitivelor externe.

Conectat la unitatea de sistem dispozitiv cu tastatură(tastatură), monitor(un alt nume este display) și mouse(manipulator). Uneori se folosesc alte tipuri de manipulatoare: joystick, trackball, etc. În plus, la PC pot fi conectate următoarele: Imprimanta(dispozitiv de imprimare), modem(a accesa linie telefonică comunicații) și alte dispozitive (Fig. 2.6).

În fig. Figura 2.6 prezintă un model de PC desktop. În plus, există modele portabile (laptop-uri) și computere de buzunar.

Sunt apelate toate dispozitivele PC, cu excepția procesorului și a memoriei interne dispozitive externe. Fiecare dispozitiv extern interacționează cu procesorul PC-ului printr-o unitate specială numită controler (din engleză „controller” - „controller”, „manager”). Există un controler de unitate de disc, un controler de monitor, un controler de imprimantă etc. (Fig. 2.7).

Principiul principal al interacțiunii dintre dispozitivele PC. Principiul pe care este organizat comunicare informaţionalăîntre procesor, RAM și dispozitive externe, similar principiului comunicației telefonice. Procesorul printr-o linie cu mai multe fire numit autostrada(alt nume - obosi), comunică cu alte dispozitive (Fig. 2.8).

La fel ca fiecare abonat reteaua telefonica are propriul său număr, fiecare dispozitiv extern conectat la PC primește și un număr care servește ca adresă acestui dispozitiv. Informațiile transmise către un dispozitiv extern sunt însoțite de adresa acestuia și trimise controlorului. În această analogie, controlerul este ca un telefon care transformă semnalul electric care călătorește prin fire în sunet atunci când asculți telefonul și transformă sunetul într-un semnal electric când vorbești.

Un portbagaj este un cablu format din mai multe fire. Organizarea tipică a autostrăzii este următoarea: un grup de fire ( magistrala de date) informațiile prelucrate sunt transmise, printr-un alt ( magistrala de adrese) - adrese de memorie sau dispozitive externe accesate de procesor. Există, de asemenea, o a treia parte a autostrăzii - magistrala de control; prin acesta sunt transmise semnale de control (de exemplu, verificarea pregătirii dispozitivului pentru funcționare, un semnal de pornire a funcționării dispozitivului etc.).

Întrebări și sarcini

    1. Numiți setul minim de dispozitive care alcătuiesc un computer personal.
    3. Ce este un controler? Ce functie indeplineste?
    4. Cum sunt diferitele dispozitive PC conectate fizic între ele?
    5. Cum ajung informațiile transmise prin autobuz la dispozitivul dorit?

Caracteristicile de bază ale unui computer personal

Din ce în ce mai mult, computerele personale sunt folosite nu numai în producție și în institutii de invatamant, dar și acasă. Ele pot fi cumpărate dintr-un magazin în același mod în care cumpără televizoare, VCR și altele aparate electrocasnice. La achiziționarea oricărui produs, este indicat să cunoști principalele caracteristici ale acestuia pentru a achiziționa exact ceea ce ai nevoie. PC-urile au și aceste caracteristici de bază.

Caracteristicile microprocesorului. Există diferite modele de microprocesoare produse de diferite companii. Principalele caracteristici ale MP sunt viteza de ceas și capacitatea de biți a procesorului.

Modul de funcționare al microprocesorului este stabilit de un microcircuit numit generator frecvența ceasului . Acesta este un fel de metronom în interiorul computerului. Procesorului i se alocă un anumit număr de cicluri de ceas pentru a efectua fiecare operație. Este clar că dacă metronomul „bat” mai repede, atunci procesorul funcționează mai repede. Frecvența ceasului este măsurată în megaherți - MHz. O frecvență de 1 MHz corespunde unui milion de cicluri de ceas pe secundă. Iată câteva frecvențe tipice ale microprocesorului: 600 MHz, 800 MHz, 1000 MHz. Ultima valoare se numește gigahertz - GHz. Modelele moderne de microprocesoare funcționează la viteze de ceas de câțiva gigaherți.

Următoarea caracteristică este capacitatea de biți a procesorului. Adâncime de biți este lungimea maximă a codului binar care poate fi procesat sau transmis de procesor ca întreg. Capacitatea procesorului pe primele modele de PC a fost de 8 biți. Apoi au apărut procesoare pe 16 biți. PC-urile moderne folosesc cel mai adesea procesoare pe 32 de biți. Cele mai performante mașini au procesoare pe 64 de biți.

Cantitatea de memorie internă (RAM). Am vorbit deja despre memoria computerului. Este împărțit în memorie operațională (internă) și memorie pe termen lung (externă). Performanța unei mașini depinde în mare măsură de cantitatea de memorie internă. Dacă nu există suficientă memorie internă pentru a rula unele programe, computerul începe să transfere o parte din date în memoria externă, ceea ce îi reduce drastic performanța. Viteza de citire/scriere a datelor în RAM este cu câteva ordine de mărime mai mare decât în ​​memoria externă.

Cantitatea de memorie RAM afectează performanța computerului dvs. Programele moderne necesită zeci și sute de megaocteți de memorie RAM.

Pentru ca programele moderne să funcționeze bine, acestea au nevoie RAM sute de megaocteți: 128 MB, 256 MB și mai mult.

Caracteristicile dispozitivelor de memorie externe. Dispozitivele de memorie externe sunt unități de disc magnetice și optice. Discurile magnetice încorporate în unitatea de sistem sunt numite hard disk-uri, sau hard disk-uri. Aceasta este foarte o parte importantă computer, deoarece aici sunt stocate toate programele necesare pentru ca computerul să funcționeze. Citirea/scrierea pe un hard disk este mai rapidă decât pe toate celelalte tipuri de medii externe, dar totuși mai lent decât pe RAM. Cu cât volumul este mai mare hard disk, cu atât mai bine. PC-urile moderne sunt echipate cu hard disk, al căror volum este măsurat în gigaocteți: zeci și sute de gigaocteți. Când cumperi un computer, cumperi și set necesar programe de pe hard disk. De obicei, cumpărătorul însuși comandă software-ul computerului.

Toate celelalte medii de memorie externe sunt detașabile, adică pot fi introduse și scoase din unitate. Acestea includ discuri magnetice flexibile - dischete și discuri optice - CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM. O dischetă standard conține 1,4 MB de informații. Dischetele sunt convenabile pentru stocarea pe termen lung a programelor și datelor, precum și pentru transferul de informații de la un computer la altul.

ÎN În ultima vreme Memoria flash înlocuiește dischetele ca mijloc principal de transfer de informații de la un computer la altul. Memorie flash este un dispozitiv electronic de memorie extern folosit pentru a citi și scrie informații tipul fisierului. Memoria flash, ca și discurile, este un dispozitiv nevolatil. Cu toate acestea, în comparație cu discurile, memoria flash are un volum de informații mult mai mare (sute și mii de megaocteți). Iar viteza de citire și scriere a datelor pe suporturi flash se apropie de viteza RAM.

Unitățile CD-ROM au devenit o componentă aproape obligatorie a unui set de PC. Software-ul modern este distribuit tocmai pe aceste medii. Capacitatea unui CD-ROM este de sute de megaocteți (volumul standard este de 700 MB).

Puteți achiziționa unități DVD de la după plac. Cantitatea de date de pe discuri de acest tip este calculată în gigaocteți (4,7 GB, 8,5 GB, 17 GB). Videoclipurile sunt adesea înregistrate pe DVD-uri. Durata lor de redare ajunge la 8 ore. Acestea sunt 4-5 filme de lungmetraj. Scriitori unități optice vă permit să înregistrați și să rescrieți informații pe CD-RW și DVD-RW. Reducerea constantă a prețurilor pentru tipurile de dispozitive enumerate le transferă din categoria „articole de lux” la cele disponibile general.

Toate celelalte tipuri de dispozitive sunt clasificate ca dispozitive de intrare/ieșire. Cele obligatorii sunt o tastatură, un monitor și un dispozitiv de indicare (de obicei un mouse). Dispozitive suplimentare: imprimantă, modem, scaner, sistem audio și altele. Alegerea acestor dispozitive depinde de nevoi si oportunități financiare cumpărător. Puteți găsi oricând surse informații de referință despre modelele unor astfel de dispozitive și proprietățile lor operaționale.

Întrebări și sarcini

    1. Ce caracteristici ale unui computer determină performanța acestuia?
    2. Ce ordine de volum de informații au: dischete, hard disk-uri, CD-ROM, DVD-ROM?
    3. Ce dispozitive de memorie sunt încorporate și care sunt detașabile?
      4. Ce dispozitive de intrare/ieșire sunt necesare pentru un PC și care sunt opționale?

Calculatorul ca dispozitiv universal de procesare a informațiilor

Scopul și dispozitivul unui computer

Ce au în comun computerele și oamenii?

Pentru informatică, un computer nu este doar un instrument de lucru cu informații, ci și un obiect de studiu. Veți afla cum funcționează un computer, ce lucru se poate face cu el și ce instrumente software există pentru aceasta.

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au căutat să-și ușureze munca. În acest scop, au fost create diverse mașini și mecanisme pentru a îmbunătăți capacitățile fizice umane. Calculatorul a fost inventat la mijlocul secolului al XX-lea pentru a spori capacitățile muncii mentale umane, adică lucrul cu informații.

Din istoria științei și tehnologiei se știe că omul a „descoperit” ideile pentru multe dintre invențiile sale în natură.

De exemplu, în secolul al XV-lea, marele om de știință și artist italian Leonardo da Vinci a studiat structura corpurilor păsărilor și a folosit aceste cunoștințe pentru a proiecta aeronave.

Omul de știință rus N. E. Jukovski, fondatorul aerodinamicii, a studiat și mecanismul zborului păsărilor. Rezultatele acestor studii sunt utilizate în calculele de proiectare a aeronavei.

Putem spune că Leonardo da Vinci și Jukovski și-au „bazat” mașinile zburătoare pe păsări.

Există un prototip de computer în natură? Da! Omul însuși este un astfel de prototip. Doar inventatorii au căutat să transfere pe computer nu capacitățile fizice, ci cele intelectuale ale unei persoane.

Conform scopului său, un computer este un instrument tehnic universal pentru ca o persoană să lucreze cu informații.

Conform principiilor designului său, un computer este un model al unei persoane care lucrează cu informații.

Ce dispozitive sunt incluse în computer? Există patru componente principale ale funcției informaționale umane:

    primirea (introducerea) informațiilor;
    memorarea informațiilor (stocare în memorie);
    procesul de gândire (prelucrarea informațiilor);
    transmiterea (ieșirea) informațiilor.

Un computer include dispozitive care îndeplinesc aceste funcții ale unei persoane gânditoare:

    Dispozitive de intrare;
    dispozitive de stocare - memorie;
    dispozitiv de procesare - procesor;
    dispozitive de ieșire.

În timpul funcționării computerului, informațiile intră în memorie prin intermediul dispozitivelor de intrare; procesorul preia din memorie informația procesată, lucrează cu ea și plasează în ea rezultatele procesării; Rezultatele obținute sunt comunicate oamenilor prin dispozitive de ieșire. Cel mai adesea, o tastatură este folosită ca dispozitiv de intrare, iar un ecran de afișare sau o imprimantă (dispozitiv de imprimare) este folosită ca dispozitiv de ieșire (Fig. 2.2).


Orez. 2.2. Schimbul de informații într-un computer

Ce sunt datele și programul. Totuși, nu se poate echivala „mintea unui computer” cu mintea unei persoane. Cea mai importantă diferență este că munca unui computer este strict subordonată programului încorporat în acesta, în timp ce o persoană își controlează propriile acțiuni.

Memoria computerului stochează date și programe.

Date- Acestea sunt informații procesate prezentate în memoria computerului într-o formă specială. Puțin mai târziu, veți afla despre modalitățile de reprezentare a datelor în memoria computerului.

Program este o descriere a secvenței de acțiuni pe care un computer trebuie să le efectueze pentru a rezolva o anumită sarcină de prelucrare a datelor.

Dacă informația pentru o persoană este cunoștințele pe care le deține, atunci informațiile pentru un computer sunt date și programe stocate în memorie. Datele sunt „cunoștințe declarative”; programele sunt „cunoștințe procedurale ale unui computer”.

principiile lui Von Neumann.În 1946, omul de știință american John von Neumann a formulat principiile de bază ale proiectării și funcționării computerelor. Primul dintre aceste principii determină compoziția dispozitivelor informatice și metodele interacțiunii lor informaționale. Acest lucru a fost discutat mai sus. Încă nu te-ai familiarizat cu alte principii von Neumann.

Întrebări și sarcini

    1. Ce capacități umane sunt reproduse de un computer?
    2. Listați principalele dispozitive incluse în computer. Care este scopul fiecăruia dintre ei?
    3. Descrieți procesul de schimb de informații între dispozitivele computerizate.
    4. Ce este un program de calculator?
    6. Prin ce diferă datele de un program?

Memoria computerului

Memorie internă și externă. Când lucrează cu informații, o persoană folosește nu numai propriile cunoștințe, ci și cărți, cărți de referință și alte surse externe. În capitolul 1, „Omul și informația”, sa observat că informațiile sunt stocate în memoria umană și pe medii externe. O persoană poate uita informații care au fost memorate, dar înregistrările sunt stocate mai fiabil.

Un computer are, de asemenea, două tipuri de memorie: memorie internă (RAM) și memorie externă (pe termen lung).

Memoria interioară este un dispozitiv electronic care stochează informații în timp ce este alimentat de electricitate. Când computerul este deconectat de la rețea, informațiile din RAM dispar. Programul este stocat în memoria internă a computerului în timpul executării acestuia. Regula formulată se referă la principiile Neumann. Se numește principiul programului stocat.

Memorie externa - acestea sunt diverse medii magnetice (benzi, discuri), discuri optice. Stocarea informațiilor despre ele nu necesită alimentare constantă.

În fig. Figura 2.3 prezintă o diagramă a structurii unui calculator luând în considerare două tipuri de memorie. Săgețile indică direcțiile de schimb de informații.

Cel mai mic element al memoriei computerului se numește bit de memorie. În fig. 2,4 fiecare celulă reprezintă un bit. Vedeți că cuvântul „bit” are două semnificații: o unitate de măsură a cantității de informații și o particulă din memoria computerului. Să arătăm cum aceste concepte sunt legate între ele.

Fiecare bit de memorie poate stoca în prezent una dintre cele două valori: zero sau unu. Se numește utilizarea a două caractere pentru a reprezenta informații codificare binară .

Datele și programele din memoria computerului sunt stocate sub formă de cod binar.

Un caracter dintr-un alfabet cu două caractere poartă 1 bit de informații.

Un bit de memorie conține un bit de informație.

Structura de biți determină prima proprietate a memoriei interne a computerului - discretie . Obiectele discrete sunt formate din particule individuale. De exemplu, nisipul este discret deoarece este format din granule de nisip. „Graunele de nisip” ale memoriei computerului sunt biți.

A doua proprietate a memoriei interne a computerului este adresabilitate . Opt biți consecutivi de memorie formează un octet. Știți că acest cuvânt denotă și o unitate de informație, egală cu opt biți. Prin urmare, un octet de memorie stochează un octet de informație.

În memoria internă a unui computer, toți octeții sunt numerotați. Numerotarea începe de la zero.

Numărul de secvență al unui octet se numește adresa acestuia.

Principiul adresabilității înseamnă că:

Înregistrarea informațiilor în memorie, precum și citirea acestora din memorie, se efectuează la adrese.

Memoria poate fi gândită ca un bloc de apartamente, în care fiecare apartament este un octet, iar numărul apartamentului este o adresă. Pentru ca e-mailul să ajungă la destinație, trebuie să furnizați adresa corectă. Exact asa acceseaza procesorul memoria interna a calculatorului, prin adrese.

Calculatoarele moderne au un alt tip de memorie internă numită memorie de numai citire (ROM). Aceasta este o memorie nevolatilă, informații din care pot fi doar citite.

Dispozitive și medii de memorie externă. Dispozitivele de memorie externă sunt dispozitive pentru citirea și scrierea informațiilor pe medii externe. Informațiile de pe mediile externe sunt stocate sub formă de fișiere. Veți afla mai multe despre ce este aceasta mai târziu.

Cele mai importante dispozitive de memorie externă de pe computerele moderne sunt unități de discuri magnetice(NMD) sau unități de dischetă.

Cine nu știe ce este un magnetofon? Suntem obișnuiți să înregistrăm vorbirea și muzica pe un magnetofon și apoi să ascultăm înregistrările. Sunetul este înregistrat pe piste de bandă magnetică folosind un cap magnetic. Cu ajutorul aceluiași dispozitiv, înregistrarea magnetică este din nou convertită în sunet.

NMD funcționează similar cu un reportofon. Același cod binar este scris pe pistele discului: secțiunea magnetizată este una, secțiunea nemagnetizată este zero. Când este citită de pe disc, această înregistrare se transformă în zerouri și unu în biții memoriei interne.

Un cap de înregistrare este conectat la suprafața magnetică a discului (Fig. 2.5), care se poate deplasa de-a lungul razei. În timpul funcționării NMD, discul se rotește. La fiecare pozitie fixa, capul interactioneaza cu pista circulara. Informațiile binare sunt înregistrate pe aceste piste concentrice.

Orez. 2.5. Unitate de dischetă și disc magnetice

Un alt tip de suport extern sunt discurile optice (un alt nume pentru ele este discurile laser). Ei folosesc nu o metodă magnetică, ci o metodă optic-mecanică de înregistrare și citire a informațiilor.

Mai întâi au apărut discurile laser, pe care informațiile sunt înregistrate o singură dată. Nu poate fi șters sau suprascris. Astfel de discuri se numesc CD-ROM - Compact Disk-Read Only Memory, ceea ce înseamnă „compact disk - read only”. Ulterior, au fost inventate discuri laser reinscriptibile - CD-RW. Pe ele, ca și pe mediile magnetice, informațiile stocate pot fi șterse și înregistrate din nou.

Suporturile pe care utilizatorul le poate elimina de pe unitate se numesc suporturi amovibile.

Discurile laser, cum ar fi DVD-ROM - discurile video - au cea mai mare capacitate de informare dintre mediile amovibile. Cantitatea de informații stocate pe ele poate ajunge la zeci de gigaocteți. Discurile video conțin filme video de lungă durată care pot fi vizionate pe un computer, la fel ca la televizor.

Întrebări și sarcini

1. Încercați să explicați de ce un computer are nevoie de două tipuri de memorie: internă și externă.
2. Care este „principiul programului stocat”?
3. Care este proprietatea discretă a memoriei interne a unui computer?
4. Ce două semnificații are cuvântul „bit”? Cum sunt ele legate?
5. Care este proprietatea de adresabilitate a memoriei interne a unui computer?
6. Denumiți dispozitivele de memorie externe ale computerului.
7. Ce tipuri de discuri optice cunoașteți?

Cum funcționează un computer personal (PC)?

Ce este un PC. Calculatoarele moderne sunt foarte diferite: de la cele mari, care ocupă o încăpere întreagă, la cele mici, care încap pe o masă, într-o servietă și chiar și într-un buzunar. Diferite computere sunt folosite în scopuri diferite. Astăzi, cel mai popular tip de computer sunt computerele personale. Calculatoarele personale (PC-urile) sunt destinate utilizării personale (personale).

În ciuda varietății de modele de PC, există multe asemănări în designul lor. Aceste proprietăți generale vor fi acum discutate.

Dispozitive PC de bază. Principala „parte” a unui computer personal este microprocesorul (MP). Acesta este un circuit electronic în miniatură, creat folosind o tehnologie foarte complexă, care îndeplinește funcția unui procesor de computer.

Un computer personal este o colecție de dispozitive interconectate. Principalul lucru în acest set este unitate de sistem. Unitatea de sistem conține „creierul” mașinii: un microprocesor și memorie internă. Acolo se află și următoarele: unitatea de alimentare, unitățile de disc și controlerele de dispozitive externe. Unitatea de sistem este echipată cu un ventilator intern pentru răcire.

Unitatea de sistem este de obicei plasată într-o carcasă metalică, pe exteriorul căreia există: un buton de pornire, sloturi pentru instalarea de discuri amovibile și dispozitive de disc, conectori pentru conectarea dispozitivelor externe.

Conectat la unitatea de sistem dispozitiv cu tastatură(tastatură), monitor(un alt nume este display) și mouse(manipulator). Uneori se folosesc alte tipuri de manipulatoare: joystick, trackball, etc. În plus, la PC pot fi conectate următoarele: Imprimanta(dispozitiv de imprimare), modem(pentru acces la o linie telefonică) și alte dispozitive (Fig. 2.6).

În fig. Figura 2.6 prezintă un model de PC desktop. În plus, există modele portabile (laptop-uri) și computere de buzunar.

Sunt apelate toate dispozitivele PC, cu excepția procesorului și a memoriei interne dispozitive externe. Fiecare dispozitiv extern interacționează cu procesorul PC-ului printr-o unitate specială numită controler (din engleză „controller” - „controller”, „manager”). Există un controler de unitate de disc, un controler de monitor, un controler de imprimantă etc. (Fig. 2.7).

Principiul principal al interacțiunii dintre dispozitivele PC. Principiul prin care se organizează comunicarea informațională între procesor, RAM și dispozitivele externe este similar cu principiul comunicării telefonice. Procesorul printr-o linie cu mai multe fire numit autostrada(alt nume - obosi), comunică cu alte dispozitive (Fig. 2.8).

Așa cum fiecare abonat al rețelei telefonice are propriul număr, fiecare dispozitiv extern conectat la un PC primește și un număr care servește ca adresă a acestui dispozitiv. Informațiile transmise către un dispozitiv extern sunt însoțite de adresa acestuia și trimise controlorului. În această analogie, controlerul este ca un telefon care transformă semnalul electric care călătorește prin fire în sunet atunci când asculți telefonul și transformă sunetul într-un semnal electric când vorbești.

Un portbagaj este un cablu format din mai multe fire. Organizarea tipică a autostrăzii este următoarea: un grup de fire ( magistrala de date) informațiile prelucrate sunt transmise, printr-un alt ( magistrala de adrese) - adrese de memorie sau dispozitive externe accesate de procesor. Există, de asemenea, o a treia parte a autostrăzii - magistrala de control; prin acesta sunt transmise semnale de control (de exemplu, verificarea pregătirii dispozitivului pentru funcționare, un semnal de pornire a funcționării dispozitivului etc.).

Întrebări și sarcini

    1. Numiți setul minim de dispozitive care alcătuiesc un computer personal.
    2. Ce dispozitive sunt incluse în unitatea de sistem?
    3. Ce este un controler? Ce functie indeplineste?
    4. Cum sunt diferitele dispozitive PC conectate fizic între ele?
    5. Cum ajung informațiile transmise prin autobuz la dispozitivul dorit?

Caracteristicile de bază ale unui computer personal

Din ce în ce mai mult, computerele personale sunt folosite nu numai în producție și în instituțiile de învățământ, ci și acasă. Le puteți cumpăra dintr-un magazin în același mod în care cumpărați televizoare, videocasete și alte aparate electrocasnice. La achiziționarea oricărui produs, este indicat să cunoști principalele caracteristici ale acestuia pentru a achiziționa exact ceea ce ai nevoie. PC-urile au și aceste caracteristici de bază.

Caracteristicile microprocesorului. Există diferite modele de microprocesoare produse de diferite companii. Principalele caracteristici ale MP sunt viteza de ceas și capacitatea de biți a procesorului.

Modul de funcționare al microprocesorului este stabilit de un microcircuit numit generator de ceas. Acesta este un fel de metronom în interiorul computerului. Procesorului i se alocă un anumit număr de cicluri de ceas pentru a efectua fiecare operație. Este clar că dacă metronomul „bat” mai repede, atunci procesorul funcționează mai repede. Frecvența ceasului este măsurată în megaherți - MHz. O frecvență de 1 MHz corespunde unui milion de cicluri de ceas pe secundă. Iată câteva frecvențe tipice ale microprocesorului: 600 MHz, 800 MHz, 1000 MHz. Ultima valoare se numește gigahertz - GHz. Modelele moderne de microprocesoare funcționează la viteze de ceas de câțiva gigaherți.

Următoarea caracteristică este capacitatea de biți a procesorului. Adâncime de biți este lungimea maximă a codului binar care poate fi procesat sau transmis de procesor ca întreg. Capacitatea procesorului pe primele modele de PC a fost de 8 biți. Apoi au apărut procesoare pe 16 biți. PC-urile moderne folosesc cel mai adesea procesoare pe 32 de biți. Cele mai performante mașini au procesoare pe 64 de biți.

Cantitatea de memorie internă (RAM). Am vorbit deja despre memoria computerului. Este împărțit în memorie operațională (internă) și memorie pe termen lung (externă). Performanța unei mașini depinde în mare măsură de cantitatea de memorie internă. Dacă nu există suficientă memorie internă pentru a rula unele programe, computerul începe să transfere o parte din date în memoria externă, ceea ce îi reduce drastic performanța. Viteza de citire/scriere a datelor în RAM este cu câteva ordine de mărime mai mare decât în ​​memoria externă.

Cantitatea de memorie RAM afectează performanța computerului dvs. Programele moderne necesită zeci și sute de megaocteți de memorie RAM.

Pentru ca programele moderne să funcționeze bine, este necesară RAM de sute de megaocteți: 128 MB, 256 MB sau mai mult.

Caracteristicile dispozitivelor de memorie externe. Dispozitivele de memorie externe sunt unități de disc magnetice și optice. Discurile magnetice încorporate în unitatea de sistem se numesc hard disk-uri sau hard disk-uri. Aceasta este o parte foarte importantă a computerului, deoarece este locul în care sunt stocate toate programele necesare pentru ca computerul să funcționeze. Citirea/scrierea pe un hard disk este mai rapidă decât pe toate celelalte tipuri de medii externe, dar totuși mai lent decât pe RAM. Cu cât capacitatea hard diskului este mai mare, cu atât mai bine. PC-urile moderne sunt echipate cu hard disk, al căror volum este măsurat în gigaocteți: zeci și sute de gigaocteți. Când cumpărați un computer, achiziționați și setul necesar de programe de pe hard disk. De obicei, cumpărătorul însuși comandă software-ul computerului.

Toate celelalte medii de memorie externe sunt detașabile, adică pot fi introduse și scoase din unitate. Acestea includ discuri magnetice flexibile - dischete și discuri optice - CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM. O dischetă standard conține 1,4 MB de informații. Dischetele sunt convenabile pentru stocarea pe termen lung a programelor și datelor, precum și pentru transferul de informații de la un computer la altul.

Recent, memoria flash a înlocuit dischetele ca mijloc principal de transfer de informații de la un computer la altul. Memorie flash este un dispozitiv electronic de memorie extern folosit pentru a citi și scrie informații în format de fișier. Memoria flash, ca și discurile, este un dispozitiv nevolatil. Cu toate acestea, în comparație cu discurile, memoria flash are un volum de informații mult mai mare (sute și mii de megaocteți). Iar viteza de citire și scriere a datelor pe suporturi flash se apropie de viteza RAM.

Unitățile CD-ROM au devenit o componentă aproape obligatorie a unui set de PC. Software-ul modern este distribuit tocmai pe aceste medii. Capacitatea unui CD-ROM este de sute de megaocteți (volumul standard este de 700 MB).

Puteți achiziționa unități DVD la propria discreție. Cantitatea de date de pe discuri de acest tip este calculată în gigaocteți (4,7 GB, 8,5 GB, 17 GB). Videoclipurile sunt adesea înregistrate pe DVD-uri. Durata lor de redare ajunge la 8 ore. Acestea sunt 4-5 filme de lungmetraj. Unitățile optice inscriptibile vă permit să scrieți și să rescrieți informații pe CD-RW și DVD-RW. Reducerea constantă a prețurilor pentru tipurile de dispozitive enumerate le transferă din categoria „articole de lux” la cele disponibile general.

Toate celelalte tipuri de dispozitive sunt clasificate ca dispozitive de intrare/ieșire. Cele obligatorii sunt o tastatură, un monitor și un dispozitiv de indicare (de obicei un mouse). Dispozitive suplimentare: imprimantă, modem, scaner, sistem audio și altele. Alegerea acestor dispozitive depinde de nevoile și capacitățile financiare ale cumpărătorului. Puteți găsi întotdeauna surse de informații de referință despre modelele unor astfel de dispozitive și proprietățile lor operaționale.

Întrebări și sarcini

    1. Ce caracteristici ale unui computer determină performanța acestuia?
    2. Ce ordine de volum de informații au: dischete, hard disk-uri, CD-ROM, DVD-ROM?
    3. Ce dispozitive de memorie sunt încorporate și care sunt detașabile?
    4. Ce dispozitive de intrare/ieșire sunt necesare pentru un PC și care sunt opționale?

Din punct de vedere tehnic, un computer personal poate fi definit ca un singur sistem, care este un set de componente înlocuibile interconectate prin interfețe standard. O componentă aici este o unitate (dispozitiv) separată care îndeplinește o funcție specifică ca parte a sistemului.

O interfață este un standard pentru conectarea componentelor la un sistem. Acestea sunt conectori, seturi de cipuri care generează semnale standard și cod de program standard.

În industria calculatoarelor, există un set de componente similare cu funcționalități diferite (și, în consecință, costuri diferite) care sunt incluse în sistem printr-o singură interfață. Descriere completa Setul și caracteristicile dispozitivelor care alcătuiesc un anumit computer se numesc configurație PC. Dispozitivele situate în interiorul unității de sistem sunt numite intern, iar dispozitivele conectate la acesta extern sunt numite extern. Sunt numite și dispozitive externe suplimentare concepute pentru intrare, ieșire și stocare pe termen lung a datelor periferic.

Există o configurație „minimală” a PC-ului, adică set minim dispozitive fără de care lucrul cu un PC devine lipsit de sens. Acestea sunt: ​​unitatea de sistem, monitorul, tastatura, mouse-ul. De obicei, un set de componente unite prin conceptul de „calculator personal standard” este înțeles ca următoarea compoziție:

Computer personal – universal sistem tehnic. A lui configurație(compoziția echipamentului) poate fi modificată în mod flexibil, după cum este necesar.

Unitate de sistem

Unitatea de sistem este unitatea principală în care sunt instalate cele mai importante componente.

Un monitor este un dispozitiv pentru prezentarea vizuală a datelor. Acesta nu este singurul dispozitiv posibil, ci principalul dispozitiv de ieșire. Principalii săi parametri de consum sunt: ​​dimensiunea și pasul măștii ecranului, frecventa maxima regenerare imagini, clasa de protectie.

Dimensiunea monitorului măsurată între colțurile opuse ale tubului kinescopului în diagonală. Unitatea de măsură este inci. Dimensiuni standard: 14";15";17"; 19"; 20"; 21" etc. În prezent, monitoarele de 15 și 17 inchi sunt cele mai versatile, în timp ce monitoarele de 19-21 inchi sunt de dorit pentru operațiunile grafice.

Tastatură

Tastatura este un dispozitiv de control al tastaturii pentru un computer personal. Folosit pentru a intra alfanumeric (semn) date precum și comenzile de control. Combinația dintre monitor și tastatură oferă cea mai simplă interfața cu utilizatorul. Tastatura este folosită pentru a controla sistemul computerizat, iar monitorul este folosit pentru a primi feedback de la acesta.

Compoziția tastaturii. O tastatură standard are mai mult de 100 de taste, distribuite funcțional în mai multe grupuri:

Grupuri cheie tastatura standard

Un grup de taste alfanumerice este destinat introducerii de informații despre caractere și comenzi tastate cu litere. Fiecare tastă poate funcționa în mai multe moduri (înregistrări)și, în consecință, poate fi folosit pentru a introduce mai multe caractere. Comutați între literă mică(pentru introducerea caracterelor mici) și majuscule(pentru a introduce caractere majuscule) se efectuează ținând apăsată tasta Shift (comutare nefixă). Dacă este necesar, se utilizează comutarea tare a registrului Tasta Caps Blocare (comutare fixă). Dacă tastatura este folosită pentru a introduce date, paragraful este închis apăsând tasta Enter. Aceasta începe automat introducerea textului cu linie nouă. Dacă tastatura este folosită pentru a introduce comenzi, tasta Enter încheie introducerea comenzii și începe execuția acesteia.

Pentru limbi diferite exista diverse scheme atribuirea simbolurilor alfabetelor naționale unor taste alfanumerice specifice. Se numesc astfel de scheme dispunerea tastaturii. Comutarea între diferite aspecte se face în mod programatic - aceasta este una dintre funcțiile sistemului de operare. În consecință, metoda de comutare depinde de sistemul de operare pe care rulează computerul. De exemplu, în Windows 98 pot fi folosite următoarele combinații în acest scop: tasta stângă Alt+Shift sau Ctrl+Shift. Când lucrați cu un alt sistem de operare, metoda de comutare poate fi setată folosind sistemul de ajutor al programului care efectuează comutarea.



Dispozițiile obișnuite ale tastaturii își au rădăcinile în aspectul tastaturii mașinii de scris. Pentru calculatoare personale PC IBM Aspectele tipice sunt QWERTY (engleză) și YZUKENG (rusă). Aspectele sunt de obicei denumite după simbolurile atribuite primelor taste ale liniei superioare a grupului alfabetic.

grup tastele funcționale include douăsprezece taste (F1 până la F12) situate în partea de sus a tastaturii. Funcțiile atribuite acestor taste depind de proprietățile programului specific care rulează în prezent și, în unele cazuri, de proprietățile sistemului de operare. Este o convenție comună pentru majoritatea programelor că tasta F1 apelează sistemul de ajutor, unde puteți găsi ajutor despre acțiunile altor taste.

Chei de service situat lângă tastele grupului alfanumeric. Datorita faptului ca trebuie folosite mai ales des, au o dimensiune crescuta. Acestea includ tastele Shift și Enter discutate mai sus, tastele de registru Alt și Ctrl (sunt folosite în combinație cu alte taste pentru a forma comenzi), Tasta Tab(pentru a introduce tabulaturi la tastare), tasta Esc (din cuvântul englezesc evadare) pentru a refuza executarea ultimei comenzi introduse și tasta Backspace pentru a șterge caracterele tocmai introduse (se află deasupra Introduce cheiași este adesea marcat cu o săgeată îndreptată spre stânga).

Serviciu Imprimați cheile Ecran, Blocare derulareși Pauză/Pauză sunt situate în dreapta grupului de taste funcționale și efectuează funcții specifice în funcție de sistemul de operare. Următoarele acțiuni sunt în general acceptate:

Imprimare ecran – imprimă starea curentă a ecranului pe imprimantă (pentru MS DOS) sau stocarea într-o zonă specială de RAM numită clipboard(pentru Windows).

Scroll Lock – comutarea modului de operare în unele programe (de obicei învechite).

Pauză/Pauză – întrerupeți/întrerupeți procesul curent.

Două grupuri tastele cursorului situat în dreapta barei alfanumerice. Cursor numit element de ecran care indică locația pentru introducerea informațiilor despre caracter. Cursorul este folosit atunci când lucrați cu programe care introduc date și comenzi de la tastatură. Tastele cursor vă permit să controlați poziția de intrare.

Cele patru taste săgeți mută cursorul în direcția indicată de săgeată. Acțiunile altor taste sunt descrise mai jos.

Page Sus/Page Down – mută cursorul cu o pagină în sus sau în jos. Termenul „pagină” se referă de obicei la porțiunea unui document care este vizibilă pe ecran. În sistemele de operare grafice (de exemplu, Windows), aceste taste „defilează” conținutul în fereastra curentă. Acțiunea acestor taste în multe programe poate fi modificată folosind tastele de registru de serviciu, în primul rând Shift și Ctrl. Rezultatul exact al modificării depinde de programul specific și/sau sistemul de operare.

Tastele Acasă și Sfârșit mută cursorul la început sau la sfârșit linia curentă, respectiv. Acțiunea lor este modificată și de cheile de registru.

Scopul tradițional al tastei Inserare este de a comuta modul de introducere a datelor (comutarea între moduri inserțiiȘi înlocuitori). Dacă cursorul de text se află în interiorul textului existent, atunci în modul de inserare se introduc caractere noi fără a înlocui caracterele existente (textul este, parcă, depărtat). În modul de înlocuire, caracterele noi înlocuiesc textul care era prezent anterior la poziția de introducere.

În programele moderne, efectul tastei Inserare poate fi diferit. Informație specifică ar trebui să fie obținute din sistemul de ajutor al programului. Este posibil ca acțiunea acestei taste să fie personalizabilă - aceasta depinde și de proprietățile programului specific.

Tasta Delete este concepută pentru a șterge caracterele situate în dreapta poziției curente a cursorului. Poziția poziției de intrare rămâne neschimbată.

Comparați acțiunea tastei Ștergere cu acțiunea cheie de serviciu Backspace. Acesta din urmă este folosit pentru a șterge caractere, dar atunci când este utilizat, poziția de intrare este deplasată la stânga și, în consecință, caracterele situate nu la dreapta, ci la stânga cursorului sunt șterse.

Grup suplimentar de taste pentru panou dublează acțiunea tastelor numerice și a unor taste simbolice ale panoului principal. În multe cazuri, pentru a utiliza acest grup de taste, trebuie mai întâi să activați tasta comutatorului Num Lock (starea comutatoarelor Num Lock, Caps Lock și Scroll Lock poate fi evaluată după Indicatoare LED, situat de obicei în colțul din dreapta sus al tastaturii).

Un mouse este un dispozitiv de control de tip manipulator. Este o cutie plată cu doi sau trei nasturi. Mișcarea mouse-ului pe o suprafață plană este sincronizată cu mișcarea obiect grafic (cursorul mouse-ului) pe ecranul monitorului.

Principiul de funcționare. Spre deosebire de tastatura discutată mai devreme, mouse-ul nu este un control standard, iar computerul personal nu are un port dedicat pentru acesta. Nu există nicio întrerupere dedicată permanentă pentru mouse și facilitățile de bază de intrare și ieșire (BIOS) computerele situate în memoria de numai citire (ROM) nu conțin software pentru a gestiona întreruperile mouse-ului.

Din acest motiv, mouse-ul nu funcționează în primul moment după pornirea computerului. Necesită suportul unui program special de sistem - drivere de mouse. Driverul este instalat fie când conectați mouse-ul pentru prima dată, fie când instalați sistemul de operare al computerului. Deși mouse-ul nu are un port dedicat pe placa de bază, pentru a lucra cu el, folosiți unul dintre porturile standard, instrumente de lucru cu care sunt incluse în BIOS. Driverul mouse-ului este conceput pentru a interpreta semnalele care vin prin port. În plus, oferă un mecanism pentru comunicarea informațiilor despre poziția și starea mouse-ului către sistemul de operare și programele care rulează.

Computerul este controlat prin deplasarea mouse-ului de-a lungul planului și apăsarea scurtă a butoanelor dreapta și stânga. (Aceste apăsări se numesc clicuri.) Spre deosebire de tastatură, mouse-ul nu poate fi folosit direct pentru a introduce informații despre caractere - principiul său de control este plin de evenimente. Mișcând mouse-ul și făcând clic pe butoanele acestuia sunt evenimente din punctul de vedere al programului său de driver. Analizând aceste evenimente, șoferul determină când a avut loc evenimentul și unde a fost localizat indicatorul pe ecran în acel moment. Aceste date sunt transmise către program de aplicare, cu care utilizatorul lucrează în prezent. Pe baza acestora, programul poate determina comanda pe care utilizatorul a avut-o în minte și poate începe să o execute.

Dispozitivele interne ale unității de sistem

Placa de baza

Placa de bază este placa principală a unui computer personal. Contine:

· procesor - cipul principal care efectuează cele mai multe operații matematice și logice;

· kit de microprocesor (chipset) – un set de cipuri care controlează funcționarea dispozitivelor interne ale unui computer și determină principalul funcţionalitate placa de baza;

· cauciucuri– seturi de conductori prin care se fac schimb de semnale între dispozitivele interne ale calculatorului;

· memorie cu acces aleatoriu (memorie cu acces aleatoriu, RAM) – un set de cipuri concepute pentru a stoca temporar date atunci când computerul este pornit;

· ROM (Memorie numai pentru citire) – un cip conceput pentru stocarea de date pe termen lung, inclusiv atunci când computerul este oprit;

· conectori pentru conectare dispozitive suplimentare(sloturi).

HDD

HDD - dispozitivul principal pentru stocarea pe termen lung a unor cantități mari de date și programe. De fapt, acesta nu este un singur disc, ci un grup de discuri coaxiale care au o acoperire magnetică și se rotesc cu viteză mare. Astfel, acest „disc” nu are două suprafețe, așa cum ar trebui să aibă un disc plat obișnuit, ci 2n suprafețe, unde n numărul de discuri individuale din grup.

Deasupra fiecărei suprafețe este un cap proiectat pentru citirea și scrierea datelor. La viteze mari de rotație a discului (90 rps), în spațiul dintre cap și suprafață se formează o pernă aerodinamică, iar capul plutește deasupra suprafeței magnetice la o înălțime de câteva miimi de milimetru. Când curentul care curge prin cap se modifică, tensiunea dinamică se modifică camp magneticîn gol, care provoacă modificări ale câmpului magnetic staționar al particulelor feromagnetice care formează învelișul discului. Acesta este modul în care datele sunt scrise pe un disc magnetic.

Operația de citire are loc în ordine inversă. Particule de acoperire magnetizate care trec peste de mare vitezăîn apropierea capului, în el este indusă o CEM de auto-inducție. Semnalele electromagnetice generate în acest caz sunt amplificate și transmise pentru procesare.

Funcționarea hard disk-ului este controlată de un dispozitiv hardware-logic special - controler de hard disk.

Printre principalii parametri ai hard disk-urilor se numără capacitateȘi performanţă.

Unitate de dischetă

Informațiile de pe un hard disk pot fi stocate ani de zile, dar uneori trebuie să fie transferate de la un computer la altul. În ciuda numelui său, un hard disk este un dispozitiv foarte fragil, sensibil la supraîncărcări, șocuri și șocuri. Teoretic, este posibil să transferați informații de la un loc de muncă la altul prin mutarea unui hard disk, iar în unele cazuri acest lucru se face, dar totuși această tehnică este considerată low-tech, deoarece necesită îngrijire specială și anumite calificări.

Pentru a transfera rapid cantități mici de informații, așa-numitele dischete(dischete), care sunt introduse într-o unitate specială - conduce. Orificiul de primire al unității este situat pe panoul frontal al unității de sistem. Direcția corectă de alimentare a dischetei este indicată de o săgeată pe carcasa de plastic.

Principalii parametri ai dischetelor sunt: ​​dimensiunea tehnologică (măsurată în inci), densitatea de înregistrare (măsurată în multipli de unități) și capacitatea totală.

Dischetele sunt considerate medii de stocare nesigure. Praf, murdărie, umiditate, schimbări de temperatură și exterior câmpuri electromagnetice de multe ori cauzează pierderea parțială sau completă a datelor stocate pe o dischetă. Prin urmare, utilizarea dischetelor ca mijloc principal de stocare a informațiilor este inacceptabilă. Sunt folosite doar pentru transportul de informații sau ca dispozitiv de stocare suplimentar (de rezervă).

Unitatea CD ROM

Abreviere CD-ROM (Memorie doar pentru citire pe disc compact) tradus în rusă ca Dispozitiv de stocare numai pentru citire bazat pe CD-ROM. Principiu Funcționarea acestui dispozitiv este de a citi date numerice folosind un fascicul laser reflectat de suprafața discului. Înregistrarea digitală pe un CD este foarte diferită de înregistrarea pe discuri magnetice. densitate mare, iar un CD standard poate stoca aproximativ 650 MB de date.

Periferice pentru computere personale

Dispozitivele periferice ale unui computer personal sunt conectate la interfețele sale și sunt proiectate pentru a efectua operații auxiliare. Datorită acestora, sistemul informatic capătă flexibilitate și versatilitate.

În funcție de scopul lor, dispozitivele periferice pot fi împărțite în:

· dispozitive de introducere a datelor (scanere, digitizatoare etc.);

· dispozitive de ieșire a datelor (imprimante, plotere etc.);

· dispozitive de stocare a datelor (streamere, unități magneto-optice etc.);

· dispozitive de schimb de date (modemuri).

Carcasa unității de sistem conține toate dispozitivele principale ale computerului:

· microprocesor – creierul calculatorului, care execută comenzile primite la intrarea acestuia: efectuează calcule și controlează funcționarea altor dispozitive PC;

· RAM, concepută pentru stocarea temporară a programelor și datelor;

· controlere concepute pentru controlul independent de procesor al proceselor individuale în funcționarea PC-ului;

· unități de dischete utilizate pentru citirea și scrierea pe dischete;

· un hard disk magnetic conceput pentru citirea și scrierea pe un hard disk magnetic (hard disk);

· Unități CD, care oferă capacitatea de a citi date de pe CD-urile computerului și de a reda CD-uri audio, precum și de a scrie informații pe un CD;

· o sursă de alimentare care transformă alimentarea rețelei în curent continuu furnizat circuitelor electronice ale calculatorului;

· un contor de timp care funcționează indiferent dacă computerul este pornit sau nu;

· Alte dispozitive.

Toate componentele PC-ului, în funcție de relația lor funcțională cu lucrul cu informații, pot fi împărțite în:

· dispozitive de prelucrare a informațiilor (procesor central, procesoare specializate);

· dispozitive de stocare a informațiilor (hard disk, CD-ROM, RAM etc.);

· dispozitive de introducere a informațiilor (tastatură, mouse, microfon, scaner etc.);

dispozitive de ieșire a informațiilor (monitor, imprimantă, sistem acustic etc.);

· dispozitive de transmitere a informaţiilor (modem telefax).

4. Dispozitive de procesare - microprocesor

4.2. Organizarea internă a microprocesorului

Enumerăm principalele funcții ale microprocesorului:

Preluarea comenzilor din RAM;

Decodificarea comenzilor (adică determinarea scopului comenzii, a metodei de executare a acesteia și a adreselor operanzilor);

Efectuarea de operații codificate în comenzi;

Gestionarea transferului de informații între registrele sale interne, RAM și dispozitivele externe (periferice);

Prelucrarea intreruperilor intraprocesor si software;

Prelucrarea semnalelor de la dispozitive externe și implementarea întreruperilor corespunzătoare;

Controlul diferitelor dispozitive incluse în computer.

Structura internă a microprocesoarelor este foarte complexă (amintiți-vă de cele trei milioane de tranzistoare din Pentium). Chiar dacă încercați să luați în considerare cea mai generală diagramă a principalelor unități funcționale, veți obține o imagine destul de complexă. in afara de asta organizare internă MP este foarte dependent de marca sa și, prin urmare, studierea structurii unui procesor nu ajută neapărat la înțelegerea funcționării altuia. Ar trebui considerat nepotrivit pentru utilizator (și chiar, poate, pentru programator) să studieze detaliile de inginerie ale procesorului calculator modern, și ne limităm, așa cum este obișnuit, la doar acele unități funcționale care sunt disponibile programatic. Cu această abordare, se dovedește că parlamentarii au multe în comun, iar unele modele ale structurii lor interne devin clar vizibile. În plus, complexitatea intimidantă dispare și apare un sentiment plăcut și util că computerul nu este un fel de „lucru în sine” și comportamentul său poate fi înțeles.

Microprocesorul (microprocesor central, CPU) este un dispozitiv controlat de software conceput pentru a procesa informații sub controlul unui program aflat în prezent în RAM. Din punct de vedere structural, este un mic microcircuit situat în interiorul unității de sistem și instalat pe placa de bază, conectat la placa de bază printr-o interfață socket de procesor (Socket).

4.3. Principii și caracteristici de funcționare a procesorului

Microprocesoarele mici (de dimensiunea unui cub de zahăr sau a unui telefon mobil) sunt puterea unui computer și adesea cea mai scumpă componentă internă. Procesorul citește în principiu datele din memorie, le manipulează și le readuce în memorie sau le transmite către dispozitive externe, cum ar fi un monitor sau o imprimantă.

Un microprocesor poate procesa date de orice natură: text, numere, grafică, sunet etc. Acest lucru este posibil deoarece datele sunt convertite în cea mai simplă formă, reprezentată în cod binar și „digitizate” înainte de a fi utilizate pe un computer. Din punct de vedere fizic, aceasta poate arăta ca o alternanță de zone magnetizate și demagnetizate ale hard disk-ului, zone reflectorizante și nereflexive ale CD-ului, semnale transmise de înaltă și joasă tensiune etc.

Pentru descrierea postului dispozitive digitale Sunt utilizate sistemul de numere binar, logica booleană și legile algebrei logicii.

Principalele caracteristici ale procesorului sunt:

· performanță – numărul de operații efectuate într-o secundă, măsurat în biți/sec. Fiecare model ulterior are mai mult performanta ridicata comparativ cu precedentul. Procesoarele moderne au extensia MMX (MultiMediaeXtention - extensia multimedia);

· Frecvența ceasului – numărul de cicluri de ceas produse de procesor într-o secundă. Operațiile efectuate de procesor nu sunt continue, ele sunt împărțite în cicluri de ceas. Această caracteristică determină viteza operațiunilor și afectează direct performanța procesorului. Procesorul Pentium și modificările sale au viteze de ceas de la 60 MHz la 1,5 GHz (efectuează 1,5 miliarde de operații pe secundă);

· adâncimea de biți – numărul de biți binari pe care procesorul îi prelucrează într-un ciclu de ceas. Când indică dimensiunea de biți a procesorului este de 64, acestea înseamnă că procesorul are o magistrală de date pe 64 de biți, adică procesează 64 de biți într-un singur ciclu de ceas.

Aprobat
Director al instituției de învățământ de stat NPO „Kachkanarskoye PU”
_________________________________ (S.M. Borodulina)

NORME DE SIGURANȚĂ
SI COMPORTAMENTE LA CLASA DE CALCULATORE

Elevii care au studiat instrucțiunile de utilizare și aceste reguli tehnice au voie să lucreze pe un PC munca sigura pe un PC, precum și să fi urmat cursuri de instruire în materie de siguranță la locul de muncă.

Este strict interzis:

1. să fie la ora de informatică în timpul unei pauze fără permisiunea unui senior (profesor);

2. porniți echipamentul fără permisiune;

3. atingeți conectorii cablurilor și firelor de conectare (posibil deteriorare soc electric);

4. atingeți firele de alimentare și dispozitivele de împământare;

5. atingeți ecranul și spatele monitorului, tastatura;

6. pornirea și oprirea echipamentului fără instrucțiuni de la profesor;

7. lucrați în îmbrăcăminte exterioară și cu mâinile ude;

8. sări, alergă (praf);

9. așezați discuri, cărți, caiete și alte obiecte pe monitor și tastatură;

10. instalați sau copiați programe de pe dischete, discuri și unități flash pe un computer fără a le verifica mai întâi cu un antivirus;

11. Dacă apare un miros de ars, opriți imediat munca, opriți echipamentul și anunțați profesorul.

În timpul operației:

1. respectă cu strictețe toate regulile de mai sus, precum și instrucțiunile actuale ale profesorului;

2. Monitorizați funcționarea echipamentului și opriți imediat funcționarea dacă se aude un sunet neobișnuit sau oprire spontană echipamente;

3. apăsați tastele ușor și rapid, evitând impacturile bruște;

4. Nu utilizați tastatura și mouse-ul decât dacă computerul este pornit;

5. operați tastatura cu mâinile curate;

6. Nu încercați niciodată să depanați defecțiunile echipamentelor pe cont propriu;

7. Nu vă ridicați de la posturile de lucru când vizitatorii intră în birou.

Dispozitivele computerizate de bază, scopul și relația lor

Conform scopului său, computerul este un dispozitiv universal pentru lucrul cu informații. Conform principiilor designului său, un computer este un model al unei persoane care lucrează cu informații.

Calculator personal(PC) este un computer conceput pentru a servi o stație de lucru. Caracteristicile sale pot diferi de calculatoare mainframe, dar este capabil din punct de vedere funcțional să efectueze operații similare. După metoda de operare, se disting modelele PC desktop (desktop), portabile (laptop și notebook) și de buzunar (palmtop).

Hardware. Deoarece computerul oferă toate cele trei clase de metode de informare pentru lucrul cu date (hardware, software și naturale), se obișnuiește să vorbim despre un sistem informatic ca fiind format din hardware și software care lucrează împreună. Componentele care alcătuiesc hardware-ul unui computer se numesc hardware. Ei efectuează toate lucrările fizice cu date: înregistrare, stocare, transport și transformare, atât în ​​formă, cât și în conținut, și, de asemenea, le prezintă într-o formă convenabilă pentru interacțiunea cu naturale. metode de informare persoană.

Totalitatea hardware-ului unui computer se numește configurația hardware a acestuia.

Video YouTube

Software. Programele pot fi în două stări: activ și pasiv. Într-o stare pasivă, programul nu funcționează și arată ca date, al căror conținut este informație. În această stare, conținutul programului poate fi „citit” de către alte programe, cum ar fi cărțile sunt citite și schimbate. Din acesta puteți afla scopul programului și cum funcționează. În starea pasivă, programele sunt create, editate, stocate și transportate. Procesul de creare și editare a programelor se numește programare.

Când un program se află într-o stare activă, conținutul datelor sale este considerat drept comenzi în funcție de care funcționează hardware-ul computerului. Pentru a schimba ordinea de funcționare a acestora, este suficient să întrerupeți execuția unui program și să începeți execuția altuia, care conține un set diferit de comenzi.

Setul de programe stocate pe un computer formează software-ul acestuia. Setul de programe pregătite pentru funcționare se numește software instalat. Setul de programe care rulează la un moment dat sau altul se numește configurație software.

Dispozitiv de calculator. Orice computer (chiar și cel mai mare) este format din patru părți:

dispozitive de intrare

dispozitive de procesare a informațiilor

dispozitive de stocare

dispozitive de ieșire a informațiilor.

Din punct de vedere structural, aceste părți pot fi combinate într-un singur caz de dimensiunea unei cărți, sau fiecare parte poate consta din mai multe dispozitive destul de voluminoase

Configurație hardware de bază pentru PC. Configurația hardware de bază a unui computer personal este setul minim de hardware suficient pentru a începe să lucreze cu un computer. În timp, conceptul de configurație de bază se schimbă treptat.

Cel mai adesea, un computer personal este format din următoarele dispozitive:

Unitate de sistem

Tastatură

În plus, pot fi conectate și alte dispozitive de intrare și ieșire, de exemplu, difuzoare de sunet, o imprimantă, un scanner.

Unitate de sistem- unitatea principală a unui sistem informatic. Conține dispozitive care sunt considerate interne. Dispozitivele conectate extern la unitatea de sistem sunt considerate externe. Termenul de echipament periferic este folosit și pentru dispozitivele externe.

Monitorizați- un dispozitiv pentru reproducerea vizuală a simbolurilor și informatii grafice. Servește ca dispozitiv de ieșire. Pentru PC-urile desktop, cele mai comune monitoare astăzi sunt cele bazate pe tuburi catodice. Seamănă vag cu televizoarele de uz casnic.

Tastatură- un dispozitiv cu tastatură conceput pentru a controla funcționarea unui computer și pentru a introduce informații în acesta. Informațiile sunt introduse sub formă de date cu caractere alfanumerice.

Mouse— dispozitiv grafic de control.

Dispozitivele interne ale unui computer personal. Dispozitivele situate în unitatea de sistem sunt considerate interne. Unele dintre ele sunt accesibile pe panoul frontal, ceea ce este convenabil pentru schimbări rapide medii de informare, cum ar fi dischetele magnetice. Conectorii unor dispozitive sunt amplasați pe peretele din spate - sunt utilizați pentru conectarea echipamentelor periferice. Accesul la unele dispozitive ale unității de sistem nu este asigurat - nu este necesar pentru funcționarea normală. CPU. Microprocesor- microcircuitul principal al unui computer personal. Toate calculele sunt efectuate în ea. Caracteristica principală a procesorului este frecvența ceasului (măsurată în megaherți, MHz). Cu cât viteza ceasului este mai mare, cu atât performanța procesorului este mai mare. De exemplu, la o frecvență de ceas de 500 MHz, un procesor își poate schimba starea de 500 de milioane de ori într-o secundă. Pentru majoritatea operațiunilor, un ciclu de ceas nu este suficient, astfel încât numărul de operații pe care un procesor le poate efectua pe secundă depinde nu numai de viteza de ceas, ci și de complexitatea operațiunilor.

Singurul dispozitiv pe care procesorul „știe de la naștere” despre existența sa este RAM – funcționează împreună cu acesta. De aici provin datele și comenzile. Datele sunt copiate în celulele procesorului (numite registre) și apoi convertite conform conținutului instrucțiunilor. Veți obține o imagine mai completă a modului în care procesorul interacționează cu RAM în capitolele despre principiile fundamentale de programare.

RAM. RAM poate fi considerată ca o gamă largă de celule care stochează date numerice și comenzi în timp ce computerul este pornit. Cantitatea de RAM este măsurată în milioane de octeți - megaocteți (MB).

Procesorul poate accesa orice celulă RAM (octet) deoarece are o adresă numerică unică. Procesorul nu poate accesa un singur bit de RAM, deoarece bitul nu are o adresă. În același timp, procesorul poate schimba starea oricărui bit, dar acest lucru necesită mai multe acțiuni.

Placa de baza. Placa de bază este cea mai mare placă de circuite a unui computer personal. Conține autostrăzi care conectează procesorul cu RAM - așa-numitele autobuze. Există o magistrală de date prin care procesorul copiază datele din celulele de memorie, o magistrală de adrese prin care se conectează la anumite celule de memorie și o magistrală de comandă prin care procesorul primește comenzi de la programe. Toate celelalte dispozitive interne ale computerului sunt, de asemenea, conectate la magistralele plăcii de bază. Funcționarea plăcii de bază este controlată de un chipset cu microprocesor - așa-numitul chipset.

Adaptor video. Un adaptor video este un dispozitiv intern instalat într-unul dintre conectorii de pe placa de bază. Primele computere personale nu aveau adaptoare video. În schimb, o zonă mică a fost alocată în RAM pentru stocarea datelor video. Un cip special (controler video) a citit datele din celulele de memorie video și a controlat monitorul în conformitate cu acestea.

Pe măsură ce capacitățile grafice ale computerelor s-au îmbunătățit, zona de memorie video a fost separată de RAM principală și, împreună cu controlerul video, a fost separată într-un dispozitiv separat, care a fost numit adaptor video. Adaptoarele video moderne au propriul procesor de calcul (procesor video), care a redus sarcina procesorului principal la construirea de imagini complexe. Procesorul video joacă un rol deosebit de important atunci când construiesc imagini tridimensionale pe un ecran plat. În timpul unor astfel de operații, el trebuie să efectueze un număr deosebit de mare de calcule matematice.

La unele modele de plăci de bază, funcțiile adaptorului video sunt îndeplinite de cipuri chipset - în acest caz se spune că adaptorul video este integrat cu placa de bază. Dacă adaptorul video este realizat în formă dispozitiv separat, se numește placă video. Conectorul plăcii video este amplasat pe peretele din spate. La el este conectat un monitor.

Adaptor de sunet. Pentru calculatoare IBM Funcționarea PC cu sunet nu a fost furnizată inițial. În primii zece ani de existență, computerele acestei platforme au fost considerate echipamente de birou și au făcut fără dispozitive de sunet. În prezent, instrumentele audio sunt considerate standard. Pentru a face acest lucru, pe placa de bază este instalat un adaptor de sunet. Poate fi integrat în chipsetul plăcii de bază sau implementat ca o placă plug-in separată numită placă de sunet. Conectorii plăcii de sunet sunt amplasați pe peretele din spate al computerului. Pentru a reda sunetul, difuzoarele sau căștile sunt conectate la acestea. Un conector separat este destinat pentru conectarea unui microfon. În prezența program special aceasta vă permite să înregistrați sunet. Există și un conector ( ieșire de linie) pentru conectarea la echipamente externe de înregistrare a sunetului sau de reproducere a sunetului (reportatoare, amplificatoare etc.). HDD. Deoarece RAM-ul computerului este șters atunci când alimentarea este oprită, este necesar un dispozitiv pentru a stoca date și programe pentru o perioadă lungă de timp. În prezent, așa-numitele hard disk-uri sunt utilizate pe scară largă în aceste scopuri. Principiul de funcționare al unui hard disk se bazează pe înregistrarea modificărilor din câmpul magnetic din apropierea capului de înregistrare.

Parametrul principal al unui hard disk este capacitatea, măsurată în gigaocteți (miliarde de octeți), GB. Dimensiunea medie Dimensiunea unui hard disk modern este de 80 - 160 GB, iar acest parametru este în creștere constantă.

Unitate de dischetă. Pentru a transporta date între calculatoare la distanță Ei folosesc așa-numitele dischete. O dischetă standard (dischetă) are o capacitate relativ mică de 1,44 MB. Conform standardelor moderne, acest lucru este complet insuficient pentru majoritatea sarcinilor de stocare și transport de date, dar costul scăzut al suportului și disponibilitatea ridicată au făcut ca dischetele să fie cele mai comune medii de stocare.

Pentru a scrie și a citi datele aflate pe dischete, este un dispozitiv special - o unitate de disc. Orificiul de primire a unității este situat pe panoul frontal al unității de sistem.

Unitatea CD ROM. Pentru a transporta cantități mari de date, este convenabil să folosiți CD-ROM-uri. Aceste discuri pot citi doar date scrise anterior; nu pot fi scrise pe acestea. Capacitatea unui disc este de aproximativ 650-700 MB.

Unitățile CD-ROM sunt folosite pentru a citi CD-uri. Parametrul principal al unei unități CD-ROM este viteza de citire. Se măsoară în mai multe unități. Viteza de citire aprobată la mijlocul anilor 80 este luată ca una. pentru CD-uri muzicale (CD-uri audio). Unitățile CD-ROM moderne oferă viteze de citire de 40x - 52x. Principalul dezavantaj al unităților CD-ROM - incapacitatea de a inscripționa discuri - a fost depășit în aparate moderne scrie o dată - CD-R. Există și dispozitive CD-RW care permit înregistrări multiple.

Principiul stocării datelor pe CD-uri nu este magnetic, precum dischetele, ci optic.

Porturi de comunicație. Pentru a comunica cu alte dispozitive, cum ar fi o imprimantă, scaner, tastatură, mouse etc., computerul este echipat cu așa-numitele porturi. Un port nu este doar un conector pentru conectarea echipamentelor externe, deși un port se termină într-un conector. Un port este un dispozitiv mai complex decât un simplu conector, având propriile cipuri și controlat de software.

Adaptor de retea. Adaptoarele de rețea sunt necesare pentru ca computerele să poată comunica între ele. Acest dispozitiv asigură că procesorul nu trimite o nouă porțiune de date către portul extern până când adaptorul de rețea al unui computer vecin nu a copiat porțiunea anterioară în sine. După aceasta, procesatorului i se dă un semnal că datele au fost colectate și pot fi trimise altele noi. Așa are loc transferul.

Atunci când un adaptor de rețea „învață” de la un adaptor vecin că are o bucată de date, o copiază în sine și apoi verifică dacă îi este adresată. Dacă da, le transmite procesorului. Dacă nu, le pune pe portul de ieșire, de unde le va ridica adaptorul de rețea al următorului computer vecin. Acesta este modul în care datele se deplasează între computere până ajung la destinatar.

Cameră web necesare pentru a introduce imagini dinamice într-un computer și sunet (pentru comunicare și capacitatea de a crea teleconferințe).

Sursă de energie neîntreruptă necesar în caz închidere de urgență electricitate. hardware.

Imprimanta Proiectat pentru tipărirea textului și a graficelor. Imprimantele sunt cu matrice de puncte, cu jet de cerneală și cu laser. ÎN imprimante matriciale imaginea este formată din puncte prin impact. Imprimante cu jet de cernealăÎn loc de ace, capul de imprimare are tuburi subțiri - duze, prin care mici picături de cerneală sunt aruncate pe hârtie. Imprimantele cu jet de cerneală efectuează, de asemenea, imprimarea cu amestecarea culorilor culorile de bază. Avantajul este calitatea ridicată a imprimării, dezavantajul este pericolul de uscare a cernelii și costul ridicat al consumabilelor.

Imprimantele laser folosesc metoda electrografică de formare a imaginii. Laserul este folosit pentru a crea un fascicul de lumină ultra-subțire care urmărește contururile unei imagini electronice punctate invizibile pe suprafața unui tambur pre-încărcat sensibil la lumină. După dezvoltarea imaginii electronice cu pulbere de colorant (toner) aderând la zonele descărcate, se efectuează imprimarea - transferarea tonerului din cilindru pe hârtie și fixarea imaginii pe hârtie prin încălzirea tonerului până se topește. Imprimantele laser oferă imprimare de cea mai înaltă calitate cu viteză mare. Imprimantele laser color sunt utilizate pe scară largă. — Difuzoare scoate sunet. Calitatea sunetului depinde – din nou – de puterea difuzoarelor și de materialul din care sunt realizate dulapurile (de preferință din lemn) și de volumul acestuia. Un rol important îl joacă prezența unui reflex de bas (găuri pe panoul frontal) și numărul de benzi de frecvență reproduse (difuzoare înalte, medii și joase pe fiecare difuzor). — unități USB pe memorie flash, în opinia mea, au devenit cele mai multe remediu universal transfer de informatii. Acest dispozitiv în miniatură este mai mic ca dimensiune și greutate decât o brichetă. Are o rezistență mecanică ridicată și nu se teme de radiații electromagnetice, căldură și frig, praf și murdărie.

Cea mai sensibilă parte a unității este conectorul, acoperit cu un capac. Capacitatea acestor dispozitive variază de la 256 MB la 32 GB, ceea ce vă permite să selectați o unitate cu capacitatea necesară, în conformitate cu nevoile dumneavoastră. Datorită interfeței, unitatea USB poate fi conectată la orice calculator modern. Funcționează cu sistemele de operare Windows 98SE/Me/2000/XP/Vista/7, Mac OS 8.6 ~ 10.1, Linux 2.4. În Windows, nici măcar nu trebuie să instalați niciun driver: conectați-l la un port USB și mergeți.