Тип информации
Человек
Числовая
Компьютер
Текстовая
Графическая
Звуковая
Тип информации
Человек
Числовая
Компьютер
5
Текстовая
00000101
Графическая
Звуковая
Тип информации
Человек
Числовая
Компьютер
5
Текстовая
А
00000101
Графическая
11000000
Звуковая
Тип информации
Человек
Числовая
Компьютер
5
Текстовая
А
00000101
Графическая
11000000
Звуковая
00000000
Тип информации
Человек
Числовая
Компьютер
5
Текстовая
А
00000101
Графическая
11000000
Звуковая
Звук максимальной громкости
00000000
11111111
Данные – это информация, представленная в компьютере в виде двоичного кода.
Программа – это алгоритм, который записан на языке программирования и выполняется компьютером.
Процессор
Оперативная память
Магистраль
Устройства ввода
Устройства вывода
Долговременная память
Процессор
Процессор- это самая главная часть компьютера, это его «мозг». Он управляет работой всего компьютера и выполняет все команды в программах.
Любое действие происходит с участием процессора.
Все, что выполняет компьютер, на самом деле выполняет микропроцессор.
Процессор работает вместе с памятью.
Устройства компьютера
Процессор
Производительность процессора является его интегральной характеристикой и характеризует скорость выполнения программ.
- Разрядность процессора- определяется количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает одновременно.
- Тактовая частота – равна количеству тактов обработки данных, которые процессор производит за 1 секунду.
Устройства компьютера
Процессор
Состав процессора
Микропроцессор производит все вычисления (арифметические и логические операции), взаимодействует с памятью и осуществляет управление всеми компонентами ПК.
Таким образом, процессор включает в себя следующие части:
- арифметико-логическое устройство (АЛУ) - выполняет арифметические и логические операции над данными: сложение, вычитание, умножение, деление, сравнение и др.
- устройство управления (УУ)- организует процесс выполнения программ и координирует взаимодействие всех устройств ЭВМ во время её работы.
- Внутренние регистры – ячейки памяти внутри кристалла процессора, предназначенные для хранения промежуточной информации.
Устройства компьютера
Процессор
С момента появления первого процессора (за 40 лет) разрядность процессоров увеличилась в 16 раз (с 4 до 64 битов).
Устройства компьютера
Процессор
С момента появления первого процессора частота процессоров увеличилась в 37 000 раз (с 0,1 МГц до 3700 МГц).
Однако повышение производительности процессоров за счет увеличения частоты имеет свой предел из-за увеличения тепловыделения и необходимости использования все более эффективных охлаждающих вентиляторов.
Устройства компьютера
Процессор
Увеличение производительности процессора
В настоящее время в основном путем совершенствования архитектуры процессора.
Во-первых, в структуру процессора вводится кэш-память, которая позволяет ускорить выборку команд и данных и тем самым уменьшить время выполнения одной команды.
Во-вторых, вместо одного ядра процессора используется два ядра или четыре ядра, которые параллельно выполняют вычисления.
Устройства компьютера
Процессор
Аппаратная реализация
Процессор аппаратно реализуется на б ольшой и нтегральной с хеме (БИС), которая содержит сотни миллионов микропереключателей и представляет собой маленькую полупроводниковую пластину площадью в несколько квадратных сантиметров, заключенную в плоский корпус с рядами металлических штырьков (контактов)
Устройства компьютера
Процессор
Системная плата является основным аппаратным устройством компьютера. На системной плате реализована магистраль обмена информацией, имеются разъемы для установки процессора и модулей оперативной памяти, а также разъемы для подключения внешних устройств.
Системная плата
Оперативная память
Для того чтобы компьютер мог выполнить обработку данных по программе, программа и данные должны быть загружены в оперативную память .
Процессор считывает команды программы и данные из оперативной памяти, выполняет команды, а затем записывает полученные данные обратно в оперативную память.
При выключении компьютера все данные и программы в оперативной памяти стираются.
7кл.Урок 8.
ЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ
Оперативная память представляет собой множество ячеек.
Каждая ячейка имеет свой уникальный адрес .
Нумерация ячеек начинается с нуля .
Каждая ячейка памяти имеет объем 1 байт .
Максимальный объем адресуемой памяти равен произведению количества ячеек N на 1 байт.
Номер ячейки
1 073 741 823
Ячейки
…
10101010
…
2
1
10111001
0
10111111
10101010
Объем оперативной памяти
Объем оперативной памяти = объем одной ячейки * количество ячеек.
Например, для N=1073741824
V оп =1байт*1073741823= 1Гбайт
Внешняя память -
для долговременного хранения информации.
Внешняя память энергонезависима и позволяет сохранять большой объем информации.
Под внешней памятью подразумевают обычно как устройства чтения/записи информации – накопители (дисководы) , так и устройства, где непосредственно хранится информация – носители информации.
Как правило, для каждого носителя информации существует свой накопитель.
Классификация носителей:
- Гибкие магнитные диски; Жесткие магнитные диски; Магнитные ленты.
- Гибкие магнитные диски;
- Жесткие магнитные диски;
- Магнитные ленты.
Гибкие магнитные диски (дискета, флоппи-диск)
Информационная ёмкость дискеты невелика и составляет всего 1.44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин).
- У гибкого диска 2 стороны по 80 дорожек. На каждой дорожке по 18 секторов. Объем одного сектора = 512 байт.
Объем диска = 2*80*18*512=
1,44 Мбайт
Жесткие магнитные диски (винчестер)
Винчестер является обязательным компонентом современного компьютера ( HDD – Hard Disk Drive) – представляет собой группу дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью .
Первый накопитель на жестких дисках IBM 350 Disk File разработан в 1955 году.
Накопитель емкостью 5 Мбайт состоял из 50 дисков диаметром 24 дюйма, вращавшихся со скоростью 1200 об/мин.
Размер накопителя был сравним с двумя современными двухкамерными холодильниками.
- Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика (около 133 Мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков (7200 об./мин).
- Объем жестких дисков может достигать 1 Тбайта
Лазерные (оптические) диски: CD - Compact Disk (компакт диск) и DVD - Digital Video Disk (цифровой диск)
Классификация лазерных дисков:
- Без возможности записи CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) и DVD-ROM (Digital Video Disk Read Only Memory) ;
- С однократной записью и многократным чтением CD-R и DVD-R ;
- С многократной записью CD-RW и DVD-RW ( RW – Re Writable).
- Объем CD диска = 700 Мбайт
Объем DVD диска = 4,7 Гбайт или 8,5 Гбайт
Flash – диски (карты)
- Flash-память - это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах.
Флэш-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный плоский корпус.
Микросхемы флэш-памяти могут содержать миллиарды ячеек, каждая из которых хранит 1 бит информации.
КАРТЫ ФЛЭШ-ПАМЯТИ
Информационная емкость карт флэш-памяти может достигать 128 Гбайт .
Информация записанная на флэш-память, может очень долго храниться (от 20 до 100 лет).
Флэш-память компактнее и потребляет значительно меньше энергии (примерно в 10-20 раз), чем магнитные и оптические дисководы.
Для считывания и записи информации карта памяти вставляется в специальные накопители ( картридеры ), встроенные в мобильные устройства или подключаемые к компьютеру через USB -порт.
Универсальный картридер
Тип носителя
Дискета
Емкость носителя
Опасные воздействия
1,44 Мб
Жесткий диск
Магнитные поля, нагревание, физическое воздействие
До 1 Тбайта
CD-ROM
DVD-ROM
Удары, изменение пространственной ориентации в процессе работы
650-800 Мбайт
Царапины, загрязнение
4,7 Гбайт, 8,5 Гбайт
Устройства на основе flash-памяти
до 1 28 Гбайт
Перенапряжение питания