21 сент. 2014 г.

7 класс. Компьютер - универсальное устройство обработки информации. Устройство компьютера.

Компьютеры совершили революцию в нашей жизни. Они изменили стиль работы, образования, торговли и развлечений людей. Их используют врачи и фермеры, учителя и банковские работники, инженеры и дизайнеры. Без компьютеров не обойтись при подготовке к изданию книг и журналов, в научных и инженерных расчетах, при создании спецэффектов в кино и на телевидении и во многих других случаях. Некоторые профессии полностью связаны с компьютерами.


Объект, пригодный для многих целей, с разнообразным назначением, выполняющий разнообразные функции, называют универсальным.
Компьютер - универсальная машина для работы с информацией. Слово «универсальная» подчеркивает, что компьютер может применяться для многих целей: обрабатывать, хранить и передавать самую разнообразную информацию, использоваться в самых разных видах человеческой деятельности.
Информацию, циркулирующую внутри компьютера, называют данными.
Но что бы ни делал человек с помощью компьютера, это всегда работа с информацией.
В основу построения подавляющего большинства ЭВМ положены следующие общие принципы, сформулированные американским ученым венгерского происхождения ДЖОНОМ фон НЕЙМАНОМ. 

1.
Принцип двоичного кодирования. 
Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов. 

2.
Принцип программного управления
Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. 

3.
Принцип однородности памяти.
Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. 


4.
Принцип адресности.
Основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. 
Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен. 

В 1946 году Джон фон Нейман предложил функциональную схему ЭВМ, которая используется и в современных компьютерах.

Задание. Рассмотрите функциональную схему компьютера. Найдите сходство между «устройством» человека и устройством реального компьютера. Заполните таблицу в тетради. 
Можно ли сказать, что компьютер и человек похожи?



Функциональная схема компьютера Джона фон Неймана
Устройства компьютера
«Устройства» человека
Процессор






Внутренняя память






Внешняя память







Устройства ввода информации (с помощью которых информация попадает в компьютер)



клавиатура
орган осязания (пальцы, кожа)
Устройства вывода информации






 Справочная информация
ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
Операти́вная па́мять  энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся входные, выходные и промежуточные данные программы процессора.
Содержащиеся в современной полупроводниковой оперативной памяти данные доступны и сохраняются только тогда, когда на модули памяти подаётся напряжение. Выключение питания оперативной памяти, даже кратковременное, приводит к искажению либо полному разрушению хранимой информации.

Оперативная память человека
Понятие оперативной памяти также применимо к мозговой деятельности человека. В этом случае оперативная память - это такой вид памяти, который проявляется в процессе выполнения конкретной задачи. Например, когда человек выполняет какую-либо работу, он должен обрабатывать все задачи в уме. Именно в этот момент он использует свою оперативную память.
Однако в отличие от компьютера человек не может увеличить объем своей оперативной памяти. По крайней мере, в настоящий момент наука не имеет подтверждения такой возможности. В то же время известно, что объем оперативной памяти у каждого отдельного человека разный. Это объясняет различия в возможности разных людей решать разное количество задач одновременно.
ЖЕСТКИЙ ДИСК
Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́сках или НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD),жёсткий диск, в компьютерном сленге «винче́стер» — запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.



ВИДЕОКАРТА



Видеока́рта (также  видеоада́птер, графический ада́птер, графи́ческая пла́та, графи́ческая ка́рта,графи́ческий ускори́тель, 3D-ка́рта) —электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.


ЗВУКОВАЯ КАРТА



Звуковая карта (звуковая плата, аудиокарта; англ. sound card) — дополнительное оборудование персонального компьютера, позволяющее обрабатывать звук (выводить на акустические системы (колонки)  и/или записывать (с помощью микрофона). На момент появления звуковые платы представляли собой отдельные карты, устанавливаемые в соответствующий слот. В современных материнских платах представлены в виде интегрированного в материнскую плату аппаратного кодека.


ПРОЦЕССОР


Само по себе слово «процессор» в переводе с английского означает «обработчик». В этом и заключается его работа — обрабатывать данные. 
Процессор, центральное устройство ПК, выполняющее заданные программой преобразования информации и осуществляющее управление всем вычислительным процессом и взаимодействием устройств вычислительной машины.
Иногда вместо термина "процессор" употребляют термины "центральное обрабатывающее устройство", "вычислитель".

Основными частями процессора являются арифметико-логическое устройство и устройство управления.

Устройство управления процессора
1.      определяет последовательность выбора команд из памяти;
2.      вырабатывает управляющие сигналы;
3.      координирует работу устройств ПК;
4.      обрабатывает сигналы прерывания программ;
5.      осуществляет защиту памяти;
6.      контролирует и диагностирует работу процессора.

В арифметико-логическом устройстве производятся арифметические и логические преобразования информации.

Основные характеристики процессора

Тактовая частота задает ритм жизни компьютера. Чем выше тактовая частота, тем меньше длительность выполнения одной операции и тем выше производительность компьютера.
Под тактом мы понимаем промежуток времени, в течение которого может быть выполнена элементарная операция. Тактовую частоту можно измерить. Единица измерения частоты - МГц – миллион тактов в секунду.
Другой характеристикой процессора, влияющей на его производительность, является разрядность. В общем случае производительность процессора тем выше, чем больше его разрядность. В настоящее время используются 18,16-, 32- и 64-разрядные процессоры, причем практически все современные программы рассчитаны на 32- и 64-разрядные процессоры. Разрядность процессора говорит о том, какое количество информации он примет и обработает через свои регистры за один такт.
Технически процессор реализуется на большой интегральной схеме, структура которой постоянно усложняется, и количество функциональных элементов на ней постоянно возрастает.
Процессор устанавливается в специальный разъём на системной (материнской)  плате. Для различных типов процессоров требуются различные типы разъемов.

Интернет-ресурсы:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%C6%B8%F1%F2%EA%E8%E9_%E4%E8%F1%EA