🗊Презентация Устройство компьютера

Устройство компьютера Информатика изучает законы, методы и процессы получения информации, ее передачи, накопления, обработки и использования в разных отраслях народного хозяйства, науки и техники с применением электронно-вычислительных машин и новейших средств связи. Процессы (сбор, обработка и передача информации) всегда игра­ли важную роль в науке, технике и жизни общества. 1.Сбор информации — это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведе­ния об интересующем его объекте. 2.Обмен информацией — это процесс, в ходе которого источник информации ее пере­дает, а получатель — принимает. 3.Хранение информации — это процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установлен­ные сроки. 4.Обработка информации — это упорядоченный процесс ее преобразования в соот­ветствии с алгоритмом решения задачи.

Свойства информации Информационные технологии характеризуются следующими основными свой­ствами: 1. Объективность и субъективность информации. 2. Полнота информации. 3. Достоверность информации. 4. Адекватность информации — это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. 5. Доступность информации — мера возможности получить ту или иную информацию. 6. Актуальность информации — это степень соответствия информации текущему моменту времени.

Свойства информации Свойства информации зависят как от свойств данных, так и от свойств методов. Данные различаются типами, что связано с различиями в физической природе сигналов, при регистрации которых образовались данные. В качестве средства хранения и транспортировки данных используются носители данных. Для удобства операций с данными их структурируют. Наиболее широко используются следующие структуры: линейная, табличная и иерархическая — они различаются методом адресации к данным. При сохранении данных образуются данные нового типа —адресные данные.

Компьютер — это электронной прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки данных. 1. Классификация по назначению, 2. Классификация по уровню специализации, 3. Классификация по типоразмерам, 4. Классификация по совместимости, совместимость на уровне операционной системы, программная совместимость, совместимость на уровне данных, 5. Классификация по типу используемого процессора

В базовой конфигурации компьютера рассматривают четыре устройства: 1. Системный блок – это основной блок, который содержит самые главные части компьютера: системную или материнскую плату; блок питания жесткий диск – винчестер дисководы (для дискет, компакт-дисков) 2. Клавиатура – устройство для ввода информации в системный блок 3. Монитор – устройство для отображения информации 4.Кроме того, в состав ПК входят манипулятор “мышь”, принтер, джойстик, динамики, модем, сканер и т.п.. По расположению устройств компьютерной системы их делят на внешние и внутренние.

Системная шина  Системная шина осуществляет обмен информацией по трем многоразрядным шинам, соединяющим модули: шина данных, шина адресов, шина управления (инструкций). Центральные устройства подсоединены к шине непосредственно, а периферийные – через устройства сопряжения (контроллеры или адаптеры)

Системная или материнская плата Системная или материнская плата –  это основная электронная плата в компьютере. На ней обычно располагается: 1. Центральный процессор (микропроцессор) - CPU (Central Processing Unit), он управляет работой всех узлов ПК и программой, описывающей алгоритм решаемой задачи. МП имеет сложную структуру в виде электронных логических схем. В качестве его компонент можно выделить два основных блока: АЛУ    –    арифметико-логическое    устройство, предназначенное для выполнения процесса вычислений; ЦУУ – центральное устройство управления – устройство, обеспечивающее управление всеми процессами в компьютере. Для расширения возможностей ПК и повышения функциональных характеристик микропроцессора дополнительно может поставляться математический сопроцессор, служащий для расширения набора команд МП. Например, математический сопроцессор IBM-совместимых ПК расширяет возможности МП для вычислений с плавающей точкой; сопроцессор в локальных сетях (LAN-процессор) расширяет функции МП в локальных сетях. 2. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – RAM – Random Access Memory – это запоминающее устройство, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и временного хранения  выполняемых программ и данных ОЗУ. Обеспечивает хранение информации лишь в течение сеанса работы с ПК – после выключения компьютера из сети данные, хранимые в ОЗУ, теряются безвозвратно, то есть ОЗУ – энергозависимое устройство.

Системная или материнская плата 3. Кэш-память или сверхоперативная память. Скорость обработки информации центральным процессором уже так высока, что современные устройства ОЗУ не справляются с функцией посредника между ЦП и внешней памятью. Поэтому было добавлено еще одно устройство – кэш-память – служащее посредником между ОЗУ и ЦП. Современные микропроцессоры имеют встроенную кэш-память. 4. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – предназначено для хранения оперативной информации, обеспечивающей запуск компьютера. Блок ПЗУ состоит из двух частей: BIOS (Basic Input/Output System) – базовая система ввода и вывода. В ней хранится постоянная информация, заложенная на заводе-изготовителе, обеспечивающая запуск ПК. СМOS – переменная часть ПЗУ, (CMOS - название технологии, по которой производится микросхема (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) -комплементарный металлооксидный полупроводник) и при выключении питания компьютера подпитывается от батарейки или аккумулятора. В CMOS-памяти хранится информация о текущих показаниях часов (дате и времени), о конфигурации компьютера: приоритете загрузки с разных накопителей, количестве памяти, типах накопителей, режимах энергопотребления, о типе дисплея, об установках клавиатуры и т.д. CMOS RAM отличается от постоянной памяти тем, что записанная в нее информация легко меняется программным путем. После выключения питания компьютера, информация в ПЗУ сохраняется, за счет энергии от специальных автономных батарей. Таким образом, ПЗУ является энергонезависимой памятью.

Видеокарта (видеоадаптер) Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти. За время существования персональных компьютеров сменилось несколько стандартов видеоадаптеров: MDA (монохромный); CGA (4 цвета); EGA (16 цветов); VGA (256 цветов). В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA, обеспечивающие по выбору воспроизведение до 16,7 миллионов цветов с возможностью произвольного выбора разрешения экрана из стандартного ряда значений (640x480,800x600,1024x768,1152x864; 1280x1024 точек и далее). Разрешение экрана является одним из важнейших параметров видеоподсистемы

Звуковая карта Она устанавливается в один из разъемов материнской платы в виде дочерней карты и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой в цифровую форму и наоборот. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем выше качество звучания. Минимальным требованием сегодняшнего дня являются 16 разрядов, а наибольшее распространение имеют 32-разрядные и 64-разрядные устройства.

Шинные интерфейсы материнской платы ISA-(Industry Standard Architecture). Пропускная способность шины, выполненной по такой архитектуре, составляет до 5,5 Мбайт/с, но, несмотря на низкую пропускную способность, эта шина еще может использоваться в некоторых компьютерах для подключения сравнительно «медленных» внешних устройств, например звуковых карт и модемов. EISA. Расширением стандарта ISA стал стандарт EISA (Extended ISA), отличающийся увеличенным разъемом и увеличенной производительностью (до 32 Мбайт/с). Как и ISA, в настоящее время данный стандарт считается устаревшим. После 2000 года выпуск материнских плат с разъемами ISA/EISA и устройств, подключаемых к ним, практически прекращен. VLB. Название интерфейса переводится как локальная шина стандарта VESA(VESA Local Bus). Понятие «локальной шины» впервые появилось в конце 80-х годов. Оно связано тем, что при внедрении процессоров третьего и четвертого поколений (Intel 80386 и Intel 80486) частоты основной шины (в качестве основной использовалась шина ISA/EISA) стало недостаточно для обмена между процессором и оперативной памятью. Локальная шина, имеющая повышенную частоту, связала между собой процессор и память в обход основной шины. Впоследствии в эту шину «врезали» интерфейс для подключения видеоадаптера, который тоже требует повышенной пропускной способности, — так появился стандарт VLB, который позволил поднять тактовую частоту локальной шины до 50 МГц и обеспечил пиковую пропускную способность до 130 Мбайт/с.

Шинные интерфейсы материнской платы Активное использование шины VLB продолжалось очень недолго, она была вскоре вытеснена шиной PCI. PCI. Интерфейс PCI (Peripheral Component Interconnect — стандарт подключения внешних компонентов) был введен в персональных компьютерах во времена процессора 80486 и первых версий Pentium. По своей сути это тоже интерфейс локальной шины, связывающей процессор с оперативной памятью, в которую врезаны разъемы для подключения внешних устройств. Для связи с основной шиной компьютера (ISA/EISA) используются специальные интерфейсные преобразователи —мосты PCI (PCI Bridge). В современных компьютерах функции моста PCI выполняют микросхемы микропроцессорного комплекта (чипсета). Данный интерфейс поддерживает частоту шины 33 МГц и обеспечивает пропускную способность 132 Мбайт/с. Последние версии интерфейса поддерживают частоту до 66 МГц и обеспечивают производительность 264 Мбайт/с для 32-разрядных данных и 528 Мбайт/с для 64-разрядных данных. FSB-начиная с процессора Intel Pentium Pro, используется специальная шина, получившая название Front Side Bus (FSB). Эта шина работает на частоте 100-200 МГц. Частота шины FSB является одним из основных потребительских параметров — именно он и указывается в спецификации материнской платы. Современные типы памяти (DDR SDRAM, RDRAM) способны передавать несколько сигналов за один такт шины FSB, что повышает скорость обмена данными с оперативной памятью.

Шинные интерфейсы материнской платы AGP-Когда параметры шины PCI перестали соответствовать требованиям видео-адаптеров, для них была разработана отдельная шина, получившая название AGP (Advanced Graphic Port — усовершенствованный графический порт). Частота этой шины соответствует частоте шины PC/(33 МГц или 66 МГц), но она имеет много более высокую пропускную способность за счет передачи нескольких сигналов за один такт. Число сигналов, передаваемых за один такт, указывается в виде множителя, например AGPAx (в этом режиме скорость передачи достигает 1066 Мбайт/с). Последняя версия шины AGP имеет кратность 8х. PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association — стандарт международной ассоциации производителей плат памяти для персональных компьютеров). Этот стандарт определяет интерфейс подключения плоских карт памяти небольших размеров и используется в портативных персональных компьютерах. USB (Universal SerialBus — универсальная последовательная магистраль). Это одно из последних нововведений в архитектурах материнских плат. Этот стандарт определяет способ взаимодействия компьютера с периферийным оборудованием. Он позволяет подключать до 256 различных устройств, имеющих последовательный интерфейс.