Презентация к уроку Принципы устройства компьютеров 10 класс

ПРИНЦИП УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРОВ

Функциональная схема компьютера

Архитектура фон Неймана

системный блок

Оперативная память

Центральный процессор

М А Г И С Т Р А Л Ь

Джон фон Нейман

(1903-1957)

Устройства вывода информации

Устройства ввода информации

Долговременная память

Магистраль (шина FSB)

N=2 64 =18446744073709551616 ячеек; I оп =I яч *N  17 млрд. Гбайт

Передача данных между устройствами компьютера

Разрядность определяет объём адресуемой памяти; N=2 I , где I – разрядность, а N – объём адресуемой памяти

У

Шина данных

У

64 бит

Шина адреса

П

У

64 бит

У

У

Шина управления

Передача управляющих сигналов

Разрядность равна разрядности процессора – количеству двоичных разрядов (бит), обрабатываемых процессором за один такт

Выбор устройства или ячейки памяти

Цель урока:

Изучить материнскую плату

SATA

IDE

Системная (материнская) плата

AGP

Слоты для установки оперативной памяти

Разъём для установки процессора

Клавиатура, мышь

PS/2

PCI

Системная шина

Принтер (LPT), мышь, модем, клавиатура (COM)

COM, LPT

CPU

«Северный мост» – контроллер оперативной памяти и видеопамяти

PCI

Шина памяти

Принтер, мышь, модем, сканер, клавиатура, WEB-камера и др.

RAM

USB

LAN

Северный мост

Модем

PCI-Express x1

Жёсткий магнитный диск, DVD-дисковод

Колонки, наушники, микрофон

Audio

PCI-Express x16

Слот для установки видеокарты

19

Монитор, проектор

Чипсет

PCI-Express

AGP

Видеоплата

TV-кабель

PCI-Express

TV-тюнер

Южный мост

Цифро вая видеокамера

PCI

«Южный мост» – контроллер внешних устройств

Слоты для установки контроллеров внешних устройств

Жёсткий магнитный диск, DVD-дисковод

Контроллер IEEE 1394

PCI

Звуковая плата

PCI

Передняя панель корпуса

USB

Колонки и наушники

Сетевая карта

Модем

RAM

RAM

С . мост

IDE

IDE

SATA

SATA

Системная (материнская) плата

CPU

CPU

AGP

Ю. мост

PCI-Express

PCI

Ю. мост

PCI

Задание № 1

CPU

6

6

4

4

RAM

Северный мост

3

Южный мост

1

3

PCI-Express

7

7

PCI-Express

2

9

PCI-Express

9

1

2

PCI

8

5

5

SATA

8

Задание № 2

RAM

1

4

2

PCI-Express

1

3

PCI

CPU

4

5

Северный мост

5

10

6

Южный мост

3

PCI-Express

7

6

2

PCI

8

8

9

7

9

SATA

PCI-Express

10

Порты системной (материнской) платы

PS/2

COM

LPT

VGA

DVI

HDMI

OPTICAL

USB 3.0

e-SATA

IEEE 1394

USB 2.0

RG-45 (LAN)

AUDIO

Задание № 3

USB 2.0

1

2

PS/2

3

HDMI

OPTICAL

4

DVI

5

6

VGA

USB 3.0

7

USB 2.0

8

9

RJ-45 (LAN)

AUDIO

10

Пропускная способность

=

Пропускная способность

Частота

*

Разрядность

=

Бит/с

Гц (1/с)

Биты

*

Шина FSB (магистраль)

Частота = 400 МГц

Разрядность = 64 бит

64 бит * 400 МГц =

Пропускная способность =

25 Гбит/с =

3,125 Гбайт/с

= 25600 Мбит/с =

SATA

IDE

Пропускная способность

PS/2

Системная шина

32 Гбайт/с

COM, LPT

CPU

Шина памяти

60 Мбайт/с

12 Гбайт/с

RAM

USB

LAN

Северный мост

6,4 Гбайт/с

100 Мбайт/с

Audio

2,1 Гбайт/с

PCI-Express

AGP

16 Гбайт/с

PCI-Express

Южный мост

380 Мбайт/с

4 Гбайт/с

PCI

USB

Сегодня на уроке я узнал, что…

Сегодня на уроке я научился…

Интернет-ресурсы:

• http://24sells.ru/upload/normal/moskva-pechatnye_platy_79674.jpeg
• http://www.ixbt.com/mainboard/asus/m4a79-deluxe/board.jpg
• http://www.pr4u.ru/img.php?i=2009/Dec/asrock-G41MH-GE.jpg
• http://yazarlikyazilimi.meb.gov.tr/Materyal/nevsehir/bilgisayarvedonanim/proje%20resimler/anakart1.jpg
• http://www.itmarket.kz/upload/iblock/8a6/8a621bd5c92f3464f52f35a5694ecce0.jpg
• http://img.merlion.ru/items/605557_v03_b.jpg
• http://www.kvester.ru/images/quest/preview/32bb475b6ab8c0c31a85392d5f8a34ce.jpg
• http://dontoy.ru/published/publicdata/VARIAN33SHOP/attachments/SC/products_pictures/6979_enl.jpg

14

Что такое устройство ввода?

Устройством ввода называется устройство, которое: позволяет человеку отдавать компьютеру команды и/или выполняет первичное преобразование данных в форму, пригодную для хранения и обработки в компьютере.

?

Что не относится к устройствам ввода?

флэш-диск

сенсорная панель

( touchpad )

сканер

микрофон

жесткий диск

джо йстик

графический

планшет

мышь

датчики

сетевая карта

17

Клавиатура

Мембранная

• простая и дешёвая

• недолговечна (1-10 млн нажатий)
• со временем свойства ухудшаются (залипание, нужны б ό льшие усилия)

Механическая

• дороже
• тяжелее

• реакция быстрее
• 20-50 млн нажатий
• характеристики не меняются

17

Контроллер клавиатуры

• опрашивает клавиши; фиксирует их нажатие или отпускание;
• хранит скан-коды нескольких последних нажатых или отпущенных клавиш ;
• посылает требование прерывания центральному процессору, передаёт ему скан-коды;
• управляет индикаторами клавиатуры;
• диагностика неисправностей клавиатуры

скан-коды

буфер клавиатуры

– 43

+43

– 12

– 78

+78

+12

контроллер клавиатуры

центральный процессор

прерывание

приемное устройство (адаптер, USB)

Манипуляторы

Мышь (оптическая)

Лазерные мыши :

Характеристики :

• подсветка лазером
• более контрастное изображение
• точность выше

• разрешение  1000 dpi
• количество кадров в секунду (до 10000)
• размер кадра (16×16, 32×32)

Манипуляторы

Трекбол

Сенсорная панель (тачпад)

мультитач – реакция на касание в нескольких местах одновременно

Трекпоинт

Джойстик

Игровые манипуляторы

Сканеры

Сканер – устройство для ввода изображений.

барабанные

планшетные

ручные

рулонные

со слайд-модулем

Сканеры

1 дюйм = 2,54 см

на бумаге

в компьютере

пиксель

Разрешающая способность — это максимальное количество точек на единицу длины, которые способен различить сканер.

ppi = pixels per inch , пиксели на дюйм

150-300 ppi – низкое разрешение

300 ppi – сканирование любительских фото до 5400 ppi – сканирование фотопленки

планшетные – до 5400 ppi рулонные – до 800 ppi

барабанные – до 14400 ppi

300 ppi !): OCR = Optical Character Recognition, оптическое распознавание символов ABBY FIneReader, CuneiForm ! Сканер вводит текст как изображение! " width="640"

Сканеры

Ввод текста

Для редактирования в текстовом редакторе, нужно распознать символы с помощью специальной программы ( 300 ppi !):

OCR = Optical Character Recognition, оптическое распознавание символов ABBY FIneReader, CuneiForm

!

Сканер вводит текст как изображение!

24

Сканирование

Разрешение, ppi

Сканирование в отраженном свете:

иллюстрации для веб-страниц

75-150

сканирование текста без распознавания

150-200

сканирование текста для распознавания

300-400

цветное фото для печати на струйном принтере

200

цветное фото для типографской печати

не менее 300

Сканирование в проходящем свете:

35-мм пленка, для веб-страниц

200-600

35-мм пленка, для печати на струйном принтере

600-2000

Устройства ввода

Микрофоны

Веб-камера

Графический планшет

Датчики

датчик

АЦП

101001010101

компьютер

Что такое устройства вывода?

Устройства вывода — это устройства, которые представляют компьютерные данные в форме, доступной для восприятия человеком.

?

Что не относится к устройствам вывода?

флэш-диск

сенсорный экран

принтер

колонки

жесткий диск

МФУ

плоттер

монитор

датчики

сетевая карта

27

Мониторы

Монитор = дисплей + электронные схемы управления

электронно-лучевые

жидкокристаллические (ЖК)

• очень малое излучение
• малые размеры и вес
• потребляют мало электроэнергии (40 Вт)
• нет искажений изображения

• хуже цветопередача (чёрный цвет?)
• изображение зависит от угла зрения
• смазывание изображения
• «битые пиксели»
• только одно разрешение

27

диагональ

Мониторы

пиксель

B

G

R

управляющий транзистор

15’’, 17’’, 19’’, …

Разрешение — это количество точек экрана по ширине и по высоте.

1280×1024, 1440×900, 1366 × 768, …

Соотношение сторон 4:3, 5:4, 16:9

Углы обзора 160° … 178°

Время отклика 2…8 мс

29

Принтеры

Принтер – устройство для вывода информации на бумагу или пленку.

Разрешающая способность dpi = dots per inch , точки на дюйм

обычно 300 – 600 dpi

1200 dpi (типографское качество)

Виды принтеров

• матричные (красящая лента) струйные (чернила) лазерные (порошок) сублимационные (красящая лента)
• матричные (красящая лента)
• струйные (чернила)
• лазерные (порошок)
• сублимационные (красящая лента)

29

Матричные принтеры

бумага

красящая лента

печатающая головка

Качество печати: 72…300 dpi

текст: до 337 символов в минуту

графика: до 5 мин на страницу!!!

• дешевые принтеры и ленты
• нетребовательны к бумаге

• невысокое качество низкая скорость печати графики
• шумят
• черно-белые (почти все)

31

Струйные принтеры

цвет: CMYK

C yan

M agenta

Y ellow

K ey color

Качество печати: 300…4800 dpi

ч/б: до 30 стр/мин

цвет: до 30 стр/мин

фото 10  15: от 10 сек

• относительно дешевые
• качественная печать
• мало шумят
• большинство – цветные

• требовательны к бумаге
• дорогие катриджи
• чернила расплываются от воды

Лазерные принтеры

лазер

призма

картридж

с тонером

чистящий элемент

нагретые валики

фотобарабан

бумага

• становятся все дешевле
• очень качественная печать
• мало шумят
• есть цветные

Качество печати: 600…1200 dpi

ч/б: до 50 стр/мин

цвет: до 25 стр/мин

• требовательны к бумаге
• дорогие катриджи
• потребляют много электроэнергии
• цветные дорогие

33

Сублимационные принтеры

Сублимация – быстрый переход вещества из твердого состояния в газообразное.

• твердые красители:

• 256 оттенков каждого цвета, всего 16,7 млн. цветов
• печать при нагреве
• верхний защитный слой

Cyan

Magenta

Yellow

качество печати: 300 dpi (= 4800 dpi)

фото 10  15: около 1 мин

• очень качественная печать фото
• не выцветает 100 лет
• печать прямо с фотоаппарата

• специальная бумага и пленки с красками

3D-принтеры

3D = 3- dimensions , трёхмерный

3D-принтер  — устройство, которое создает физический объект по слоям на основе его цифровой трёхмерной модели.

Устройства ввода и вывода

Сенсорный экран

мультитач – реакция на касание экрана в нескольких местах одновременно