Общая схема устройства компьютера: Общая схема компьютера

Содержание

Устройство компьютера. Общая схема. Процессор, память

Главная | Информатика и информационно-коммуникационные технологии | Планирование уроков и материалы к урокам | 7 классы | Планирование уроков на учебный год (по учебнику Н.Д. Угриновича) | Устройство компьютера. Общая схема. Процессор, память





Содержание урока

Программная обработка данных на компьютере

Лабораторная работа № 2-1 «Проектируем рабочее место с компьютером: внутреннее устройство»


Лабораторная работа № 2-1


«Проектируем рабочее место с компьютером: внутреннее устройство»

1. Выберите устройства, которые входят в базовую комплектацию компьютера (соедините стрелками).

2. Какие функции в компьютере выполняет процессор?

________________________________________________________

3. Какие типы процессоров существуют?

___________________________________________________

4. Что такое ядра процессора и какую функцию они выполняют?

________________________________________________________

5. Какие функции в компьютере выполняет материнская плата?

___________________________________________________

6. Какие разъёмы имеются на системной плате?

________________________

________________________

________________________

________________________

7. Какие типы системных плат бывают?

________________________

________________________

________________________

________________________

8. Для чего компьютеру нужна оперативная память, если в нём есть долговременная память? Почему нельзя обойтись только долговременной памятью?

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

9. Какой величине кратно значение оперативной памяти и почему?

Кратно ________________ ,

потому что_______________________________________

10. На что влияет величина оперативной памяти и почему?

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

11. Каковы объёмы современных жёстких магнитных дисков?

_______________________________________________________________

12. Какова величина оперативной памяти у современных компьютеров?

_________________________________________________________

13. Какие существуют виды дисководов для оптических дисков?

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

Выводы

Основной вид моей деятельности:

______________________________________________

Поэтому я выбираю следующие устройства компьютера:

1. Материнскую плату _____________________________

Обоснование выбора:______________________________

_____________________________________________________

2. Центральный процессор __________________________

Обоснование выбора:______________________________

_____________________________________________________

3. Видеокарту _____________________________________

Обоснование выбора:______________________________

_____________________________________________________

4. ОЗУ ____________________________

Обоснование выбора:______________________________

_____________________________________________________

5. Жёсткий диск_______________________________________

Обоснование выбора:______________________________

_____________________________________________________

6. Оптический привод_______________________________

Обоснование выбора:______________________________

_____________________________________________________

Я выбираю дополнительные внутренние устройства:

___________________________________________________

___________________________________________________

Обоснование выбора: _________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

Оценка учителя: ________

Cкачать материалы урока



Общая схема устройства ПК

 

По своему назначению компьютер — это универсальный прибор для работы с информацией. По принципам своего устройства компьютер — это модель человека, работающего с информацией.

Персональный компьютер (ПК) — это компьютер, предназначенный для обслуживания одного рабочего места. По своим характеристикам он может отличаться от больших ЭВМ, но функционально способен выполнять аналогичные операции. По способу эксплуатации различают настольные (desktop), портативные (laptop и notebook) и карманные (palmtop) модели ПК.

Аппаратное обеспечение. Поскольку компьютер предоставляет все три класса информационных методов для работы с данными (аппаратные, программные и естественные), принято говорить о компьютерной системе как о состоящей из аппаратных и программных средств, работающих совместно. Узлы, составляющие аппаратные средства компьютера, называют аппаратным обеспечением. Они выполняют всю физическую работу с данными: регистрацию, хранение, транспортировку и преобразование как по форме, так и по содержанию, а также представляют их в виде, удобном для взаимодействия с естественными информационными методами человека.

Совокупность аппаратных средств компьютера называют его аппаратной конфигурацией.

Программное обеспечение. Программы могут находиться в двух состояниях: активном и пассивном. В пассивном состоянии программа не работает и выглядит как данные, содержательная часть которых — сведения. В этом состоянии содержимое программы можно «читать» с помощью других программ, как читают книги, и изменять. Из него можно узнать назначение программы и принцип ее работы. В пассивном состоянии программы создаются, редактируются, хранятся и транспортируются. Процесс создания и редактирования программ называется программированием.

Когда программа находится в активном состоянии, содержательная часть ее данных рассматривается как команды, согласно которым работают аппаратные средства компьютера. Чтобы изменить порядок их работы, достаточно прервать исполнение одной программы и начать исполнение другой, содержащей иной набор команд.

Совокупность программ, хранящихся на компьютере, образует его программное обеспечение. Совокупность программ, подготовленных к работе, называют установленным программным обеспечением. Совокупность программ, работающих в тот или иной момент времени, называют программной конфигурацией.

Внутренняя архитектура ЭВМ

Любой компьютер (даже самый большой) состоит из четырех частей:

устройства ввода информации

устройства обработки информации

устройства хранения

устройства вывода информации.

 

 

Конструктивно эти части могут быть объединены в одном корпусе размером с книгу или же каждая часть может состоять из нескольких достаточно громоздких устройств

Базовая аппаратная конфигурация ПК. Базовой аппаратной конфигурацией персонального компьютера называют минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с компьютером. С течением времени понятие базовой конфигурации постепенно меняется.

Чаще всего персональный компьютер состоит из следующих устройств:

Системный блок

Монитор

Клавиатура

Мышь

Дополнительно могут подключатся другие устройства ввода и вывода информации, например звуковые колонки, принтер, сканер. ..

Системный блок — основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключаемые к системному блоку снаружи, считаются внешними. Для внешних устройств используют также термин периферийное оборудование.

Монитор — устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода. Для настольных ПК в настоящее время наиболее распространены мониторы, основанные на электронно-лучевых трубках. Они отдаленно напоминают бытовые телевизоры.

Клавиатура — клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводится в виде алфавитно-цифровых символьных данных.

Мышь — устройство «графического» управления.

Внутренние устройства персонального компьютера.

Внутренними считаются устройства, располагающиеся в системном блоке. Доступ к некоторым из них имеется на лицевой панели, что удобно для быстрой смены информационных носителей, например гибких магнитных дисков. Разъемы некоторых устройств выведены на заднюю стенку — они служат для подключения периферийного оборудования. К некоторым устройствам системного блока доступ не предусмотрен — для обычной работы он не требуется.

Процессор. Микропроцессор — основная микросхема персонального компьютера. Все вычисления выполняются в ней. Основная характеристика процессора — тактовая частота (измеряется в мегагерцах, МГц). Чем выше тактовая частота, тем выше производительность процессора. Так, например, при тактовой частоте 500 МГц процессор может за одну секунду изменить свое состояние 500 миллионов раз. Для большинства операций одного такта недостаточно, поэтому количество операций, которые процессор может выполнить в секунду, зависит не только от тактовой частоты, но и от сложности операций.

Единственное устройство, о существовании которого процессор «знает от рождения», — оперативная память — с нею он работает совместно.

Оттуда поступают данные и команды. Данные копируются в ячейки процессора (они называются регистрами), а потом преобразуются в соответствии с содержанием команд. Более полную картину того, как процессор взаимодействует с оперативной памятью, вы получите в главах, посвященных основам программирования.

Оперативная память. Оперативную память можно представить как обширный массив ячеек, в которых хранятся числовые данные и команды в то время, когда компьютер включен. Объем оперативной памяти измеряется в миллионах байтов — мегабайтах (Мбайт).

Процессор может обратиться к любой ячейке оперативной памяти (байту), поскольку она имеет неповторимый числовой адрес. Обратиться к индивидуальному биту оперативной памяти процессор не может, так как у бита нет адреса. В то же время, процессор может изменить состояние любого бита, но для этого требуется несколько действий.

Материнская плата. Материнская плата — это самая большая плата персонального компьютера. На ней располагаются магистрали, связывающие процессор с оперативной памятью, — так называемые шины. Различают шину данных, по которой процессор копирует данные из ячеек памяти, адресную шину, по которой он подключается к конкретным ячейкам памяти, и шину команд, по которой в процессор поступают команды из программ. К шинам материнской платы подключаются также все прочие внутренние устройства компьютера. Управляет работой материнской платы микропроцессорный набор микросхем — так называемый чипсет.

Видеоадаптер. Видеоадаптер — внутреннее устройство, устанавливаемое в один из разъемов материнской платы. В первых персональных компьютерах видеоадаптеров не было. Вместо них в оперативной памяти отводилась небольшая область для хранения видеоданных. Специальная микросхема (видеоконтроллер) считывала данные из ячеек видеопамяти и в соответствии с ними управляла монитором.

По мере улучшения графических возможностей компьютеров область видеопамяти отделили от основной оперативной памяти и вместе с видеоконтроллером выделили в отдельный прибор, который назвали видеоадаптером. Современные видеоадаптеры имеют собственный вычислительный процессор (видеопроцессор), который снизил нагрузку на основной процессор при построении сложных изображений. Особенно большую роль видеопроцессор играет при построении на плоском экране трехмерных изображений. В ходе таких операций ему приходится выполнять особенно много математических расчетов.

В некоторых моделях материнских плат функции видеоадаптера выполняют микросхемы чипсета — в этом случае говорят, что видеоадаптер интегрирован с материнской платой. Если же видеоадаптер выполнен в виде отдельного устройства, его называют видеокартой. Разъем видеокарты выведен на заднюю стенку. К нему подключается монитор.

Звуковой адаптер. Для компьютеров IBM PC работа со звуком изначально не была предусмотрена. Первые десять лет существования компьютеры этой платформы считались офисной техникой и обходились без звуковых устройств. В настоящее время средства для работы со звуком считаются стандартными. Для этого на материнской плате устанавливается звуковой адаптер. Он может быть интегрирован в чипсете материнской платы или выполнен как отдельная подключаемая плата, которая называется звуковой картой.

Разъемы звуковой карты выведены на заднюю стенку компьютера. Для воспроизведения звука к ним подключают звуковые колонки или наушники. Отдельный разъем предназначен для подключения микрофона. При наличии специальной программы это позволяет записывать звук. Имеется также разъем (линейный выход) для подключения к внешней звукозаписывающей или звуковоспроизводящей аппаратуре (магнитофонам, усилителям и т.п.).

Жесткий диск. Поскольку оперативная память компьютера очищается при отключении питания, необходимо устройство для длительного хранения данных и программ. В настоящее время для этих целей широко применяют так называемые жесткие диски.

Принцип действия жесткого диска основан на регистрации изменений магнитного поля вблизи записывающей головки. Основным параметром жесткого диска является емкость, измеряемая в гигабайтах (миллиардах байтов), Гбайт. Средний размер современного жесткого диска составляет 80 — 160 Гбайт, причем этот параметр неуклонно растет.

Дисковод гибких дисков. Для транспортировки данных между удаленными компьютерами используют так называемые гибкие диски. Стандартный гибкий диск (дискета) имеет сравнительно небольшую емкость 1,44 Мбайт. По современным меркам этого совершенно недостаточно для большинства задач хранения и транспортировки данных, но низкая стоимость носителей и высокая степень готовности к работе сделали гибкие диски самыми распространенными носителями данных.

Для записи и чтения данных, размещенных на гибких дисках, служит специальное устройство — дисковод. Приемное отверстие дисковода выведено на лицевую панель системного блока.

Дисковод CD-ROM. Для транспортировки больших объемов данных удобно использовать компакт-диски CD-ROM. Эти диски позволяют только читать ранее записанные данные — производить запись на них нельзя. Емкость одного диска составляет порядка 650-700 Мбайт.

Для чтения компакт-дисков служат дисководы CD-ROM. Основной параметр дисковода CD-ROM — скорость чтения. Она измеряется в кратных единицах. За единицу принята скорость чтения, утвержденная в середине 80-х гг. для музыкальных компакт-дисков (аудиодисков). Современные дисководы CD-ROM обеспечивают скорость чтения 40х — 52х.

Основной недостаток дисководов CD-ROM — невозможность записи дисков — преодолен в современных устройствах однократной записи — CD-R. Существуют также устройства CD-RW, позволяющие осуществлять многократную запись. Принцип хранения данных на компакт-дисках не магнитный, как у гибких дисков, а оптический.

Коммуникационные порты. Для связи с другими устройствами, например принтером, сканером, клавиатурой, мышью и т.п., компьютер оснащается так называемыми портами. Порт — это не просто разъем для подключения внешнего оборудования, хотя порт и заканчивается разъемом. Порт — более сложное устройство, чем просто разъем, имеющее свои микросхемы и управляемое программно.

Сетевой адаптер. Сетевые адаптеры необходимы компьютерам, чтобы они могли обмениваться данными между собой. Этот прибор следит за тем, чтобы процессор не подал новую порцию данных на внешний порт, пока сетевой адаптер соседнего компьютера не скопировал к себе предыдущую порцию. После этого процессору дается сигнал о том, что данные забраны и можно подавать новые. Так осуществляется передача. Когда сетевой адаптер «узнает» от соседнего адаптера, что у того есть порция данных, он копирует их к себе, а потом проверяет, ему ли они адресованы. Если да, он передает их процессору. Если нет, он выставляет их на выходной порт, откуда их заберет сетевой адаптер очередного соседнего компьютера. Так данные перемещаются между компьютерами до тех пор, пока не попадут к адресату.

Сетевые адаптеры могут быть встроены в материнскую плату, но чаще устанавливаются отдельно, в виде дополнительных плат, называемых сетевыми картами.

 

Локальная сеть

 

При работе компьютера непрерывно происходит информационный обмен между составляющими его устройствами. Передача информации между ЭВМ и пользователем осуществляется через клавиатуру, дисплей, принтер и другие устройства ввода-вывода. А теперь вы узнаете, как компьютеры обмениваются информацией между собой.

Небольшие компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения, одного предприятия, называются локальными сетями (ЛС). Обычно компьютеры одной локальной сети удалены друг от друга на расстоянии не более одного километра. Во многих школах кабинеты информатики оснащены локальными сетями.

Чаще всего ЛС организованы по следующему принципу:

имеется одна центральная машина, которая называется файл-сервером, и множество подключенных к ней компьютеров — рабочих станций. Центральная машина имеет большую дисковую память. В ней в виде файлов хранится программное обеспечение и другая информация, к которой могут обращаться пользователи сети. Название <сервер> происходит от английского server и переводится как <обслуживающее устройство>.

Такими ресурсами могут быть дисковая память, устройство печати и другие технические средства, а также программное обеспечение, любая информация в файлах.

На рабочих станциях дисковая память либо сравнительно небольшая, либо ее вообще нет (так часто бывает в школьных классах). Пользователи обращаются к файл-серверу за нужными им файлами, переписывают их на свои рабочие станции и работают с ними. Если пользователю требуется сохранить созданный им документ, программу или другую информацию, то он может записать ее на диск файл-сервера. Таким образом файл-сервер играет роль коллективного хранилища файлов.

Основой программного обеспечения ЛС является сетевая операционная система. Важнейшая задача сетевой ОС — поддержка такого режима работы ЛС, чтобы работающие в ней пользователи могли использовать общие ресурсы сети и при этом не мешали бы друг другу.

 

Компьютерные вирусы

 

Компьютерный вирус — это специально написанная небольшая по размерам программа, которая может «приписывать» себя к другим программам (т.е. «заражать» их), а также выполнять различные нежелательные действия на компьютере. Программа, внутри которой находится вирус, называется «зараженной». Когда такая программа начинает работу, то сначала управление получает вирус. Вирус находит и «заражает» другие программы, а также выполняет какие-нибудь вредные действия (например, портит файлы или таблицу размещения файлов на диске, «засоряет» оперативную память и т.д.). Для маскировки вируса действия по заражению других программ и нанесению вреда могут выполняться не всегда, а, скажем, при выполнении определенных условий. После того как вирус выполнит нужные ему действия, он передает управление той программе, в которой он находится, и она работает также, как обычно. Тем самым внешне работа зараженной программы выглядит так же, как и незараженной.

Многие разновидности вирусов устроены так, что при запуске зараженной программы вирус остается резидентно, т. е. до перезагрузки DOS, в памяти компьютера и время от времени заражает программы и выполняет вредные действия на компьютере.

Компьютерный вирус может испортить, т.е. изменить ненадлежащим образом, любой файл на имеющих в компьютере дисках. Но некоторые виды файлов вирус может «заразить». Это означает, что вирус может «внедриться» в эти файлы, т.е. изменить их так, что они будут содержать вирус, который при некоторых обстоятельствах может начать свою работу.

Следует заметить, что тексты программ и документов, информационные файлы без данных, таблицы табличных процессоров и другие аналогичные файлы не могут быть заражены вирусом, он может их только испортить.

Все действия вируса могут выполняться достаточно быстро и без выдачи каких-либо сообщений, поэтому пользователю очень трудно заметить, что в компьютере происходит что-то необычное.

Пока на компьютере заражено относительно мало программ, наличие вируса может быть практически незаметно. Однако по прошествии некоторого времени на компьютере начинает твориться что-то странное, например:

некоторые программы перестают работать или начинают работать неправильно;

на экран выводятся посторонние сообщения, символы и т.д.;

работа на компьютере существенно замедляется;

некоторые файлы оказываются испорченными и т.д.

К этому моменту, как правило, уже достаточно много (или даже большинство) программ являются зараженными вирусом, а некоторые файлы и диски — испорченными. Более того, зараженные программы с одного компьютера могли быть перенесены с помощью дискет или по локальной сети на другие компьютеры.

Некоторые виды вирусов ведут себя еще более коварно. Они вначале незаметно заражают большое число программ или дисков, а потом причиняют очень серьезные повреждения, например формируют весь жесткий диск на компьютере. А бывают вирусы, которые стараются вести себя как можно более незаметно, но понемногу и постепенно портят данные на жестком диске компьютера.

Таким образом, если не предпринимать мер по защите от вируса, то последствия заражения компьютера могут быть очень серьезными.

Существует несколько подходов к классификации компьютерных вирусов по их характерным особенностям:

по среде обитания вируса

по способу заражения

по деструктивным возможностям

по особенностям алгоритма работ

Рассмотрим каждый подход в отдельности. По среде обитания вирусы подразделяются на:

файловые вирусы — вирусы поражающие исполняемые файлы, написанные в различных форматах. Соответственно в зависимости от формата, в котором написана программа это будут EXE или COM вирусы.

загрузочные вирусы — вирусы поражающие загрузочные сектора (Boot сектора) дисков или сектор содержащий системный загрузчик (Master Boot Record) винчестера.

сетевые вирусы — вирусы, распространяющиеся в различных компьютерных сетях и системах.

макро вирусы — вирусы поражающие файлы Microsoft Office

flash — вирусы — вирусы поражающие микросхемы FLASH памяти BIOS.

По способу заражения вирусы делятся на:

резидентные вирусы — вирусы, которые при инфицировании компьютера оставляют свою резидентную часть в памяти. Они могут перехватывать прерывания операционной системы, а также обращения к инфицированным файлам со стороны программ и операционной системы. Эти вирусы могут оставаться активными в плоть до выключения или перезагрузки компьютера.

Нерезидентные вирусы — вирусы не оставляющие своих резидентных частей в оперативной памяти компьютера. Некоторые вирусы оставляют в памяти некоторые свои фрагменты не способные к дальнейшему размножению такие вирусы считаются не резидентными.

По деструктивным возможностям вирусы подразделяются на:

безвредные вирусы — это вирусы ни как не влияющие на работу компьютера за исключение, быть может, уменьшения свободного места на диске и объема оперативной памяти;

неопасные вирусы — вирусы, которые проявляют себя в выводе различных графических, звуковых эффектов и прочих безвредных действий;

опасные вирусы — это вирусы, которые могут привести к различным сбоям в работе компьютеров, а также их систем и сетей;

очень опасные вирусы — это вирусы, приводящие к потере, уничтожению информации, потере работоспособности программ и системы в целом.

По особенностям алгоритма работы вирусы можно подразделить на:

Вирусы спутники (companion) — эти вирусы поражают EXE-файлы путем создания COM-файла двойника, и по этому при запуске программы запустится сначала COM-файл с вирусом, после выполнения своей работы вирус запустит EXE-файл. При таком способе заражения «инфицированная» программа не изменяется.

Вирусы «черви» (Worms) — вирусы, которые распространяются в компьютерных сетях. Они проникают в память компьютера из компьютерной сети, вычисляют адреса других компьютеров и пересылают на эти адреса свои копии. Иногда они оставляют временные файлы на компьютере но некоторые могут и не затрагивать ресурсы компьютера за исключением оперативной памяти и разумеется процессора.

«Паразитические» — все вирусы, которые модифицируют содержимое файлов или секторов на диске. К этой категории относятся все вирусы не являются вирусами-спутниками и вирусами червями.

Приведенная выше классификация не может считаться полной, так как прогресс не стоит на месте, появляются всё новые и новые интеллектуальные устройства и соответственно вирусы работающие на них, например уже появились вирусы поражающие мобильные телефоны.

 

Офисные программы

 

Офисные программы предназначены для решения издательских, инженерных, и бухгалтерских задач, разработки рекламных презентаций, обработки электронной почты и многого другого. Среди пакетов подобного рода ориентированных на работу в среде Windows, Microsoft Оffice 2003 — один из самых популярных в мире, а на рынке офисных Windows систем в СНГ у него вообще нет реальных конкурентов.

Какие же программы входят в состав пакета Microsoft Office 2003?

Microsoft Office Word 2003 — текстовый процессор (или, говоря проще, многофункциональный текстовый редактор), предназначенный для создания, редактирования и печати текстовых документов, а также Web-страниц (страницы в которых храниться информация в сети Internet).

Microsoft Office Excel 2003 программа обработки электронных таблиц, которые нашли широкое применение в бухгалтерских, экономических, инженерных и других расчетах, а также в сфере анализа данных.

Microsoft Outlook 2003 — программа-организатор, позволяющая управлять электронной почтой, планировать рабочее расписание и организовывать работу в группах.

Microsoft PowerPoint — приложение, предназначенное для создания демонстрации презентаций (последовательностей информационных кадров, которые используют для представления товаров, организаций и т.п.).

Microsoft Publisher 2003 — новое средство разработки Web-сайтов и разнообразной печатной продукции рекламно-информационного характера.

Microsoft Acces — cистема управления базами данных

Microsoft InfoPath 2003 — новое приложение, позволяющее разрабатывать формы ввода данных в формате XML.

 


Литература

 

1. Информатика: Учебник / под ред. Проф. Н.В. Макаровой. — М.: Базовый курс. Теория. 2004 г.

2. Безруков Н.Н. Компьютерные вирусы. — М.: Наука, 2008.

3. Мостовой Д.Ю. Современные технологии борьбы с вирусами, Мир ПК. — №8. — 2008.

4. Кент П. ПК и общество. Пер. c англ.В.Л. Григорьева. М.: Компьютер, ЮНИТИ, 2006.

5. Ковтанюк Ю.С., Шпак Ю.А., Самоучитель работы на ПК, МК-Пресс, 2005.

6. Попов И.И., Максимов Н.В., Компьютерные сети. Учебное пособие, Инфра-М, 2005

 

1. Функциональная схема компьютера. Основные устройства компьютера, их назначение и взаимосвязь

Билет №7

1. Функциональная схема компьютера. Основные устройства компьютера, их назначение и взаимосвязь.

Общее представление о компьютере проще всего получить, последовательно раскрывая функциональное назначение тех или иных его аппаратных компонентов, обращая особое внимание на информационное взаимодействие компонентов компьютера.

Информация, обрабатываемая на компьютере, называется данными. Компьютер обрабатывает информацию по определенной инструкции, представляющей собой последовательность команд, которые компьютер может выполнить. Такая последовательность команд называется программой.

Центральным устройством компьютера, устройством, которое выполняет программу по обработке данных, является процессор. Процесор может обрабатывать числовую, текстовую, графическую, видео и звуковую информацию. Все эти виды информации кодируются в последовательности электрических импульсов: есть импульс(1), нет импульса(0), т. е. в последовательности нулей и единиц.

Однако пользователь очень плохо понимает информацию представленную в виде последовательности нулей и единиц(машинный яззык). Поэтому в состав компьютера входят специальные устройства ввода и вывода информации. Устройства ввода переводят информацию с языка человека на язык компьютера, а устройства вывода, наоборот, переводят информацию с языка компьютера в форму, понятную человеку.

Рассмотрим устройства ввода информации. Для ввода числовой и текстовой информации используется клавиатура. Для ввода графической информации или для работы с графическим интерфейсом программ чащеще всего используется мышь или трекбол.

Чтобы ввести в компьютер фотографию или рисунок используют сканер.

Для ввода звуковой информации используют микрофон.

Для управления компьютерными играми используют джоистик.

Наиболее универсальным устройством вывода является монитор.

Для сохранения числовой, текстовой и графической информации в виде «твердой копии» на бумаге используется принтер.

Для вывода на бумагу сложных чертежей, рисунков и схем большого формата используется плоттер.

Вывод звуковой информации осуществляется с помощью акустических колонок или наушников.

Программа и данные должны быть загружены в специальное устройство-оперативную память. Однако при выключении компьютера вся информация из оперативной памяти стирается. Для долговременного хранения различных программ и данных используются накопители на гибких магнитных дисках, жесткие диски и диско-воды CD-ROM .

Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по магистрали, соединяющей все устройства компьютера.

Процессор и внутренняя (оперативная) память

Процессор ( микропроцессор) — самая главная часть компьютера.Он руководит всей работой компьютера и осуществляет связь между остальными частями компьютера, а также между компьютером и человеком. Нередко название компьютера ассоциируется с типом проццессора,например Pentium.

Процессор выполнен в виде сверхбольшой интегральной схемы. Он содержит большое число электронных компонентов, размещенных на маленькой кремниевой пластинке. Их число достигает нескольких миллионов. Чем больше компонентов содержит микропроцессор, тем выше производительность компьютера. Микропроцессор штырьками вставляется в специальное гнездо на системной плате, которое имеет форму квадрата с несколькими рядами отверстий по периметру.

Обязательными компонентами микропроцессора являются арифметико-логическое устройство и блок управления. Арифметико-логическое устройство отвечает за выполнение арифметических и логических операций, а устройство управления координирует работу всех компонентов и выполнение процессов, происходящих в компьютере.

Характеристиками микропроцессора служат тактовая частота и разрядность.

Тактовая частота задает ритм жизни компьютера. Чем выше тактовая частота, тем меньше длительность выполнения одной операции и тем выше производительность компьютера. Производительность компьютера-это количество элементарных операций,выполняемых процессором за одну секунду.

Тактовая частота определяет число тактов работы процессора в секунду. Под тактом понимают промежуток времени, в течение которого может быть выполнена элементарная операция. Современный персональный компьютер может выполнять миллионы элементарных операций в секунду. Тактовую частоту можно измерить иопределить ее значение. Для этого используется единица измерения частоты-мегагерц(МГц)-миллион тактов в секунду.

Разрядность процессора определяет размер машинного слова, обрабатываемого компьютером.

Машинное слово-число бит, к которым процессор имеет одновременный доступ.

С увеличением размера слова увеличивается объем информации, обрабатываемой процессором за один такт, что ведет к уменьшению количества тактов, необходимых для выполнения сложных операций. Чем больше размер слова, тем с большим объемом памяти может работать компьютер.

Внутренняя(оперативная) память реализуется с помощью набора микросхем, установленнх на материнской плате. Она предназначена для хранения программ и данных, с которыми процессор непосредственно работает.Память компьютера состоит из ячеек, местонахождение которых определяется уникальным адресом. В каждой ячейке хранится машинное слово, соответствующее какому-либо данному или элементу программы. От разрядности машинного слова зависит объем внутренней памяти. Емкость памяти измеряется в килобайтах, мегабайтах и гигабайтах.

Кроме временных данных, которые определяются тем, что компьтер делает в настоящий момент, он должен знать и постоянно помнить некоторые стандартные программы и данные. Выключение питания компьютера не должно приводить к потере этой важной информации.

Решение проблем хранения различных видов информации и надежного функционирования персонального компьютера привело к использованию оперативной памяти.

Оперативная память-электронная память для хранения программ и данных, которые обрабатываются процессором в данный момент времени. В оперативной памяти хранится временная информация, которая изменяется входе выполнения микропроцессором различных операций

Оперативная память обеспечивает режимы записи, считывания и хранения информации, причем в любой момент времени возможен доступ к любой произвольно выбранной ячейке памяти. Это свойство отражено в англояычном названии оперативной памяти RAM (Random Access Memory-память с произвольным доступом).

При выключении питания компьютера стирается вся находящаяся в оперативной памяти информация. Чтобы сохранить результаты обработки надолго, следует воспользоваться каким-либо внешним запоминающим устройством.

Оперативная память характеризуется высоким быстродействием и относительно малым объемом. Для современных компьютеров диапазон емкости памяти составляет 8-256 Мбайт.

Микросхемы оперативной памяти монтируются на маленькой плате. Каждая такая плата снабжена контактами, расположенными вдоь нижнего края. С их помощью плата вставляется в специальный разъем на системной плате. Системная плата имеет несколько разъемов для расширения памяти.

Устройства ввода информации

Компьютер понимает только два уровня сигналов, закодированных цифрами. Все проблемы помогают понять компьютеру устройства ввода. Устройства вывода решают обратную задачу. Результаты обработки данных компьютером устройства вывода преобразуют в форму, понятную человеку. Для подключения устройств ввода или вывода компьютер должен иметь или свободный порт, или свободный слот для платы расширения. Для обеспечения интерфейса компьютера с устройством необходимо не только аппаратное подключение,но и установка специальной программы, называемой драйвером.

Драйвер устройства-программа, управляющая работой конкретного устройства ввода-вывода информации.

Многообразие периферийных устройств ввода определяется принципом ввода и видом вводимой информации. Устройства ввода можно разделить на два основных класса:
с клавиатурным вводом, при котором осуществляется ручной ввод с клавиатуры;
с прямым вводом, при котором данные считываются непосредственно компьютерными устройствами.

В свою очередь, среди устройств с прямым вводом данных выделяются подклассы устройств: манипуляторы, сенсорные устройства, сканеры, устройства распознавания речи. Рассмотрим основные характеристики этих классов технических средств.

Клавиатура

Стардантным устройством ввода является клавиатура. Контроль вводимых данных осуществляется на экране монитора. Для работы в режиме национального алфавита необходима специальная прогромма-драйвер клавиатуры.

Манипуляторы

Манипуляторы осуществляют непосредственный ввод информации, указывая курсором на экране монитора команду или место ввода данных. Манипуляторы, как правило, подключаются к коммуникационному порту.

Джоистик

Джоистик представляет собой ручку управления и наиболее часто используется в компьютерных играх. Джоистики управляют перемещениями курсора по экрану.

Мышь

Мышь-наиболее распространенный вид манипулятора. Движение мыши отражается на экране монитора перемещением ее указателя. Качество мыши определяется ее разрешающей способностью, которая измеряется числом точек на дюйм-dpi(dot per inch). Эта характеристика определяет, насколько точно курсор будет передвигаться по экрану. Для мыши среднего класса разрешение составляет 400-800 dpi. Отличительные черты мыши:

1)способ считывания информации: механический, оптический, оптико-механи-

-ческий;

2)кол-во кнопок;

3)способ соединения(проводные и беспроводные мыши).

Трекбол

Трекбол(шаровой манипулятор)-это шар, расположенный на поверхности клавиатуры вместе с кнопками. Перемещение указателя по экрану обеспечивается вращением шара.

Сенсорнные устройства ввода

Принцип ввода данных в сенсорных устройствах аналогичен принципу ввода в манипуляторах-координаторах.

Сенсорнный манипулятор

Сенсорнный манипулятор-класс координатных устройств-представляет собой коврик без мыши. Вданном случае управление курсором производится простым движением пальца по коврику. Осуществляется полноэкранное управление курсором и разрешающая способность в 1000 точек на дюйм.

Сенсорный экран

Сенсорный экран представляет собой поверхность, которая покрыта специальным слоем. Это устройство дает возможность выбирать действие или команду, дотрагиваясь до экрана пальцем.Такими устройствами ввода пользуются в банковских компьютерах, аэропортах, а также в военной сфере ипромышленности.

Световое перо

Световое перо имеет светочувствительный элемент на своем кончике. Соприкосновение пера с экраном замыкает фотоэлектрическуую цепь и определяет место ввода или коррекции данных. Световое перо используется в различных системах проектирования и дизайна

Графический планшет, дигитайзер

Графический планшет, дигитайзер, используется для ввода в компьютер чертежей или рисунков. Изображение преобразуется в цифровые данные, отсюда название устройства от английского слова digit, что означает-«цифра». Условия создания изображения приближены к реальным, достаточно специальным пером или пальцем сделать рисунок на специальной поверхности. Результаты работы дигитайзера воспроизводятся на экране монитора и в случае необходимости могут быть распечатаны на бумаге. Дигитайзерами пользуются архитекторы, дизайнеры.

Устройства сканирования

Термин «сканирование» происходит от английского слова to scan, что означает «пристально всматриваться». Изображение преобразуется в цифроввую форму для дальнейшей обработки компьютером или воспроизведение на экране монитора.

Cканер

Сканер распознает изображение, автоматически создает его электронную копию, которая может быть сохранена в памяти компьютера. Отличительные черты сканеров:

1)глубина распознования цвета: черно-белые, с градацией серого, цветные;

2)оптическое разрешение, измеряющееся в точках на дюйм и определяющее количество точек, которые сканер различает на каждом дюйме; стандартные разрешения-200,300,600,1200 точек на дюйм;

3)программное обеспечение: обучаемые сканеры имеют образцы почерков рукописного текста, интеллектуальные сами обучаются;

4)конструкция: ручные, страничные и планшетные.

К важнейшим характеристикам сканера также относятся время сканирования и максимальный размер сканируемого документа.

Сканеры находят широкое применение в издательской деятельности, системах проектирования, анимации, а также при создании иллюстративных материалов для

презентаций, докладов, рекламы.

Устройства распознования символов

К устройствам распознования символов относятся, например, терминалы больших универмагов.они оснащены разнообразными устройствами считывания штрихкодов, специальных символов и меток для определения условий приобретения товара. Считанная информация преобразуется, выводится на экран или бумажный чек и по линиям связи передается на главный, более мощный компьютер.

Устройства распознавания речи

С помощью микрофона речь человека вводится в компьютер и преобразуется в цифровой код. Большинство систем распознования речи могут быть настроены на особенности человеческого голоса. Это реализуется путем сравнения сказанного слова с образцами, записанными в памяти компьютера. Некоторые системы могут определять одинаковые слова, сказанные разными людьми.

Системы распознавания речи находят широкое применение в сфере образования.

Устройства вывода

Устройства вывода преобразуют машинное представление информации в форму, понимаемую человеком. К основным устройствам вывода относятся мониторы, принтеры, плоттеры, а также устройства вывода звуковой информации.

Мониторы

Монитор, или видеотерминал, предназначен для отображения символьной и графической информации. Большинство мониторов реализовано на базе электронно-луче-вых трубок. Мониторы портативных компьютеров реализуются на основе жидко-кристаллических индикаторов.

Основными характеристиками мониторов реализованных на базе электронно-лучевых трубок являются: разрешающая способность экрана, расстояние между точками на экране, величина диагонали экрана.

Разрешающая способность экрана

Любое изображение на экране представляется набором точек, которые называют пикселями(от английского словосочетания PICture’s ELement-элемент картинки). Число точек по горизонтали и ввертикали экрана определяет разрешающую способность монитора. Стандартный режим работы монитора поддерживает разрешение 800на600, 1024на768 точек.Чем выше разрешающая способность, тем качественнее изображение.

Мониторы бывают черно-белые и цветные.

Расстояние между точками на экране

Расстояние между точками на экране, или величина шага, определяет чекость изображения на мониторе. Эта величина колеблется от 0,22 до 0,43 мм. Чем меньше величина шага, тем качественнее изображение.

Величина диагонали экрана

Величина диагонали экрана измеряется в дюймах и колеблется в диапазоне от 9″ до 41″. Выбор размера экрана монитора зависит от сферы использования персонального компьютера.

Видеокарта

Реальные режимы работы монитора зависят от типа видеокарты, которая обеспечивает управление и взаимодействие монитора с персональным компьютером. Видеокарта устанавливается в слот расширения на системной плате компьютера и поставляется с набором программ-драйверов. Монитор, видеокарта и набор программ-драйверов образуют видеосистему.

Принтеры

Принтер предназначен для вывода данных на бумагу. Формирование изображения осуществляется головкой печатного устройства.

По способу формирования изображения на бумаге принтеры делятся на последовательные строчные и страничные.

По количеству цветов, используемых при печати, принтеры бывают черно-белые и цветные.

По способу печати принтеры бывают ударные и безударные.

Важнейшими характеристиками принтеров являются ширина каретки принтера, определяющая максимально возможный формат документа: А4 или А3; скорость печати; разрешающая способность принтера.

По способу получения изображения на бумаге, способу нанесения красящего материала принтеры бывают: матричные, струйные, лазерные, термические, литерные. Рассмотрим основные виды принтеров.

Матричные принтеры

Матричные принтеры относятся к ударным печатающим устройствам. Изображение формируется с помощью иголок, ударяющих по бумаге через красящую ленту. Матричные принтеры бывают 9- 18- и 24- игольчатые.

Струйные принтеры

Струйные принтеры относятся к безударным устройствам, т. к. головка печатающего устройства не касается бумаги. Для получения изображения используют чернила. Головка принтера представляет собой чернильницу, в которой из дырочек-сопел выбрасываются тонкие струи чернил.количество сопел колеблется от 12 до 64. чем меньше диаметр сопел, тем выше качество печати.

Лазерные принтеры

Лазерные принтеры для формирования изображения используют лазерный луч. С помощью систем линз тонкий луч лазера формирует скрытое электронное изображение на светочувствительном барабане. К заряженным участкам электронного изображения притягиваются частички порошка-красителя, который затем переносится на бумагу.

Плоттеры

Плоттеры предназначены для вывода графической информации, создания схем и т. д. Плоттеры используются для производства высококачественной, цветной документации.

К основным характеристикам плоттеров относятся скорость вычерчивания, скорость вывода, разрешающая способность.

Устройства голосового вывода

Устройства голосового вывода синтезируют человеческую речь. Широкое распро-странение находят эти устройства при обучении иностранным языкам.

Основные типы носителей информации и их важнейшие характеристики

Гибкие магнитные диски

Гибкие магнитные дисеи являются наиболее распространенными носителями инфор-мации. Наиболее популярны 3-х дюймовые диски.

Диск покрывается сверху специальным магнитным слоем, который обеспечивает хранение данных. Информация записывается с двух сторон диска по дорожкам. Каждая дорожка разделяется на секторы. Плотность записи данных зависит от плотности нанесения дорожек на поверхность.

Обычно при покупке на поверхность диска не нанесены дорожки и секторы. В таком случае нужно самостоятельно подготовить диск для записи данных, т. е. отформатировать.

Форматирование-процесс разметки диска на дорожки и секторы.

Диск вставляют внутрь дисковода и при обращении к нему соответствующей прграммы головка записи\чтения устанавливается на нужное место. Один двигатель дисковода обеспечивает вращение диска внутри защитного конверта. Чем выше скорость вращения, тем быстрее считывается информация. Второй двигатель перемещает головки записи\чтения по поверхности диска и определяет время доступа к информации.

Жесткие магнитные диски

Жесткие магнитные диски, или винчестеры являются обязательным компонентом персонального компьютера. Жесткий диск — это несколько аллюминиевых пластин покрытых магнитным слоем, который вместе с механизмом считывания и записи заключены в корпус внутри системного блока. Эти диски аналогичны гибким дискам, но имеют некоторые преимущества над последними:

объем жестких дисков значитеьно выше и колеблется от нескольких сотен мегабайт до нескольких десятков гигабайт;

скорость обмена информацией в 10 раз больше.

Лазерные диски

Обьем информации, хранящейся на лазерном диске диаметром 120 мм, достигает 650 Мбайт.

Обычно крмпьютеры оснащаются дисководами, которые имеют источник слабого лазерного луча, способного только считывать информацию с лазерного диска. Поэтому информацию на лазерном диске невозможно изменить, а можно только считывать. Это свойство определило название лазерного диска как компакт-диск тоько для чтения, что является переводом английского термина Compact Disk Read Only Memory, или сокра-щенно :CD-ROM .

Мультимедиа компьютер

Мультимедиа компьютер — это компьютер с мощным процессором(Pentium), большой оперативной памятью (более 16 Мбайт) и жестким диском(более 1 Гбайт), имеющий звуковую карту с микрофоном и колонками, CD-дисковод, и к которому подключены сканер и цветной струйный принтер. Мультимедиа компьютер позволяет ра-ботать с мультимедиа технологиями.

Термин мультимедиа (от английского слова multimedia), можно перевести как многие среды (от multi -много и media — среда).

Мультимедиа технология позволяет интегрировать различные виды представления и обработки информации.

Как правило, в устройство каждого стационарного компьютера входят: системный блок, монитор, клавиатура и мышь. И хотя из всех этих устройств системный блок выглядит наименее эффектно и, пожалуй, даже незаметно где-то под столом, именно он является в компьютере «главным». В нем располагаются самые важные части любого компьютера, его комплектующие или, как их еще называют, начинка компьютера.

Таким образом, условно детали, входящие в устройство компьютера, можно разделить на внутренние (комплектующие) и внешние (периферийные). К первым относятся устройства, находящиеся внутри корпуса системного блока. Вторые подключаются к системному блоку извне, это устройства ввода-вывода информации, к которым относятся монитор, клавиатура, мышь.

Важно отметить, что существует довольно большое количество дополнительных внешних устройств компьютера:

  • сканер,
  • принтер,
  • МФУ,
  • модем,
  • внешний дисковод,
  • акустические системы и т.д.

Наличие этих устройств не является для ПК обязательным, но они могут сделать работу за компьютером более интересной и комфортной, открыв новые возможности и перспективы.

Основные комплектующие системного блока компьютера:

  • Материнская плата

Основной элемент любого компьютера. На нее устанавливается большинство компонентов системного блока (например, процессор и оперативная память). На ней же находятся разъемы для подключения дополнительных устройств (например, для видеокарты и жесткого диска).

  • Центральный процессор

Главное управляющее устройство, своего рода мозг компьютера, отвечающий за обработку всех логических операций. От его быстродействия во многом зависит производительность компьютера. Процессор устанавливается на материнскую плату и через прослойку термопасты накрывается кулером охлаждения. Основными производителями современных процессоров являются компании Intel и AMD, на них приходится более 99% рынка всех процессоров.
Система охлаждения процессора (кулер)
Совокупность вентилятора и радиатора, устанавливаемая на электронные компоненты компьютера с повышенным тепловыделением, в данном случае на процессор, который сильно нагревается при выполнении разного рода операций.

Его главной задачей является преобразование электропитания сети 220 В в постоянный ток низкого напряжения, который в свою очередь подается на электронные схемы комплектующих ПК. Основной характеристикой блока питания является мощность (выбор величины этого параметра зависит преимущественно от назначения и целей использования компьютера). Поскольку нестабильная работа блока питания может стать причиной неисправности или выгорания многих дорогостоящих элементов ПК, то его выбору уделяется особое внимание.

  • Видеокарта (видеоадаптер)

Устройство, преобразующее находящееся в памяти компьютера изображение в видеосигнал. Отвечает за вывод графической информации на монитор. Видеокарты могут быть интегрированными в материнскую плату, а также являться платами расширения. Интегрированные видеокарты, как правило, обладают существенно более низкими характеристиками по сравнению с платами расширения.

  • Оперативная память

Служит для хранения и обработки информации, необходимой процессору для выполнения операций. Ее количество и объем напрямую влияют на производительность системного блока. Чем больший объем имеет установленная на компьютере оперативная память, тем быстрее в единицу времени происходит обработка информации.

Носитель данных, предназначенный для магнитной записи информации; применяется в основном в качестве накопителя данных. Вся пользовательская информация в компьютере (текстовые документы, фильмы, фотографии, музыка и др.) содержится именно на нем, поэтому основной характеристикой жесткого диска является объем данных, который можно на него записать.

  • Оптический привод (привод DVD)

Электрическое устройство, служащее для считывания информации с оптических носителей (CD, DVD) и, возможно, записи на них. Срок службы дисков практически неограничен, поэтому они являются идеальными носителями для создания архива.

Все это основные комплектующие стационарных персональных компьютеров, входящие в их базовую конфигурацию. Выбор каждого элемента зависит от многих параметров, в первую очередь от назначения и цели использования компьютера. В спектр услуг нашей компьютерной мастерской входит сборка компьютеров на заказ и их модернизация. Обратившись к нашим специалистам, вы в оптимально короткие сроки получите ПК, полностью соответствующий всем вашим требованиям. Стоимость услуги доступна каждому рядовому пользователю, но пользуются ею те, кто понимает разницу между ПК, купленным в готовом виде, и ПК, собранным на заказ.

Устройство компьютера. Общая схема. Процессор, память

2 урок. 7 класс

Учитель: Брух Т.В.

Дата ________________

Тема урока: «Устройство компьютера. Общая схема. Процессор, память»

Цель урока:

обеспечить усвоение знаний о программной обработке данных на компьютере, об устройстве компьютера;

формировать назначение аппаратного обеспечения компьютера; развивать внимание, память, любознательность;

воспитывать бережное отношение к школьным компьютерам, организованность.

Ход урока

  1. Организационный момент.

Приветствие. Проверка готовности учащихся к уроку. Создание в классе атмосферы сотрудничества.

Проверка д\з (информатика, информация, виды информации, способы представление, двоичный код, кодирование, декодирование).

  1. Актуализация опорных знаний и жизненного опыта учащихся.

Приём «Свободная трибуна»

— Для чего нужны компьютеры?

— Что умеют делать компьютеры?

Приём «Минута фантастики»

— Опишите один день из жизни людей нашего района, когда вдруг «исчезли все компьютеры».

  1. Сообщение темы, целей и задач урока.

Задачи:

  • Проанализировать возможности компьютера;

  • Ознакомиться с функциональной схемой компьютера;

  • Ознакомиться с процессором и системной платой.

  1. Мотивация учебной деятельности.

— Почему мне нужно хорошо знать устройство компьютера?

— Как знание компьютера поможет сейчас и в будущем?

  1. Изучение нового материала.

  1. Программная обработка данных на компьютере.

Человек воспринимает информацию с помощью различных органов чувств: зрения, слуха, обоняния, осязания и вкуса. Более 80% всей информации человек воспринимает с помощью зрения.

Компьютер – незаменимый помощник человека в любой сфере деятельности.

Компьютер – универсальная машина для работы с информацией. Слово «универсальный» означает, что компьютер может применяться для многих целей: обрабатывать, хранить и передавать самую разнообразную информацию, использоваться в различных видах человеческой деятельности.

Наука информатика» занимается изучением всевозможных способов передачи, хранения и обработки информации.

Для того чтобы компьютер мог обрабатывать различные типы информации (тексты, графические изображения, звуковые записи), она преобразуется в одинаковую цифровую форму. В машинном языке компьютера имеются только две цифры (0 и 1), поэтому любая информация представляется и обрабатывается в компьютере в форме последовательностей нулей и единиц, т.е. данных. Для того чтобы компьютер «знал», что ему делать с данными, как их обрабатывать, он должен получить определенную команду (инструкцию), т. е. программу.

  1. Устройство компьютера.

Современный персональный компьютер может быть настольным, портативным (ноутбуки), нетбуки, планшетные компьютеры (iPad) или мобильным (карманные ПК – КПК, коммуникаторы, смартфоны), при этом его устройство может быть отражено с помощью одной и той же функциональной схемы.


Работа с тетрадью

Объекты

Назначение

Процессор

Для обработки данных и управления работой компьютера

Оперативная память

Для хранения всех программ и данных, необходимых для работы компьютера. Процессор может мгновенно обращаться к ее информации.

Долговременная память

Для длительного хранения информации.

Магистраль

Отвечает за пересылку данных, программ и управляющих сигналов между отдельными устройствами.

Устройства ввода и вывода информации

Помогают пользователю переводить информацию с языка человека на компьютерный язык и обратно.

Процессор и системная плата.

Центральным устройством компьютера, которое обрабатывает данные в соответствии с заданной программой, является процессор.

Важнейшими характеристиками процессора являются:

1. разрядность – количество двоичных разрядов, который процессор может обрабатывать одновременно;

2. тактовая частота – количество тактов обработки данных за 1 секунду (МГц).

Системная плата (материнская плата) – главная часть системного блока, так как на ней располагаются микросхемы и электронные платы, обеспечивающие работу компьютера.

  1. Закрепление изученного материала.

— Что изучает наука информатика?

— Из каких основных устройств состоит компьютер?

— Какие устройства хранения информации вы знаете?

— Как называется устройство обработки информации?

— Для чего нужен процессор?

  1. Подведение итогов урока. Рефлексия.

— Насколько изменилось моё отношение к компьютеру?

— Что больше всего впечатлило меня на уроке?

— Какая информация требует дополнительного изучения?

Работа за ПК, ЭУ 7 класс

  1. Домашнее задание.

Урок 6. основополагающие принципы устройства компьютеров — Информатика — 10 класс

Информатика, 10 класс. Урок № 6.

Тема — Основополагающие принципы устройства компьютеров

Во второй половине XX века два крупнейших ученых независимо друг от друга сформулировали основные принципы построения компьютера.

К основополагающим принципам Неймана-Лебедева можно отнести следующие:

1. Состав основных компонентов вычислительной машины.

2. Принцип двоичного кодирования.

3. Принцип однородности памяти.

4. Принцип адресности памяти.

5. Принцип иерархической организации памяти.

6. Принцип программного управления.

Рассмотрим подробно каждый из принципов Неймана-Лебедева. Любое устройство, предназначенное для автоматических вычислений, должно содержать определённый состав основных компонентов: блок обработки данных, блок управления, блок памяти и блоки ввода/вывода информации.

Перечисленные в функциональной схеме блоки есть и у современных компьютеров. К ним относятся:

  1. Арифметико-логическое устройство — АЛУ, в котором происходит обработка данных.
  2. Устройство управления (УУ) отвечает за выполнение программы и согласование взаимодействий всех узлов компьютера. В современных компьютерах АЛУ и УУ изготавливаются в виде единой интегральной схемы — микропроцессора.
  3. Память — устройство, где хранятся программы и данные. Различают внутреннюю и внешнюю память. Основная часть внутренней памяти предназначена для оперативного хранения программ и данных, её принято называть оперативным запоминающим устройством — ОЗУ. К внутренней памяти относится и ПЗУ (постоянное запоминающее устройство, англ. ROM — Read Only Memory для диктора рид онли мемори), в нём содержится программа начальной загрузки компьютера. Основное отличие ПЗУ от ОЗУ заключается в том, что при решении задач пользователя содержимое ПЗУ не может быть изменено. Внешняя память, называемая ещё долговременной, используется для длительного хранения программ и данных.
  4. Устройства ввода используются для преобразования данных в удобную для обработки компьютером форму.
  5. Устройства вывода преобразуют работу ЭВМ в удобную для восприятия человеком форму.

Отличительной особенностью функциональной схемы компьютеров первых поколений от являлось то, что программное управление всеми процессами ввода-вывода происходило от процессора.

Рассмотрим принцип двоичного кодирования информации. Он заключается в том, что в ЭВМ используется двоичная система счисления. Это означает, что любая информация, предназначенная для обработки на компьютере, а также и программы, представляются в виде двоичного кода, т. е. последовательности нулей и единиц.

Благодаря использованию двоичного кодирования для представления не только данных, но и программ, форма их представления становится одинаковой, а это означает, что их можно хранить в единой памяти, поскольку нет принципиальной разницы между двоичным представлением машинной команды, числа, символа и др. В этом заключается принцип однородности памяти.

Оперативная память компьютера представляет собой набор битов — однородных элементов с двумя устойчивыми состояниями, одно из которых соответствует нулю, другое — единице. Группы соседних битов объединяются в ячейки памяти, которые пронумерованы, т. е. имеют свой адрес. Это соответствует принципу адресности памяти.

На современных компьютерах может одновременно извлекаться из памяти и обрабатываться до 64 разрядов, т. е. восьми байтовых ячеек. Это стало возможным при реализации принципа параллельной обработки данных.

С позиции пользователя существуют два противоречивых требования, предъявляемых к памяти компьютера: память должна быть как можно больше, а скорость работы — как можно быстрее.

Противоречие заключается в том, что при увеличении объёма памяти неизбежно уменьшается скорость работы, поскольку увеличивается время на поиск данных. С другой стороны, более быстрая память является и более дорогой, что увеличивает общую стоимость компьютера.

Преодолением противоречия между объёмом памяти и её быстродействием стало использование нескольких различных видов памяти, связанных друг с другом. В этом состоит принцип иерархической организации памяти.

Основным отличием компьютеров от любых других технических устройств является программное управление их работой.

Важным элементом устройства управления является счётчик адреса команд, где в любой момент времени хранится адрес следующей по порядку выполнения команды. Используя значение из счётчика, процессор поочередно считывает из памяти команду программы, расшифровывает её и выполняет. Действия выполняются до завершения работы программы.

Современные персональные компьютеры разнообразны — это и настольные, и переносные, и планшетные устройства. Они различаются по размерам, назначению, но фунциональное устройство у них одинаковое.

Оно определяется архитектурой персонального компьютера.

Архитектура — это наиболее общие принципы построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействием его основных функциональных узлов.

Для рассмотрения взаимодействие основных функциональных узлов обратимся к функциональной схеме компьютера.

На ней представлены основные узлы современного компьютера, к которым, как вам уже известно, относятся процессор, внутренняя память, устройства ввода, устройства вывода и внешняя память.

В компьютерах с классической фон-неймановской архитектурой все процессы ввода-вывода находились под управлением процессора. Поскольку процессор является самым быстрым устройством, то любое обращение к устройствам ввода-вывода и ожидание отклика от них замедляло общее время работы.

В современных компьютерах эту проблему решают специальные электронные схемы, которые обеспечивают обмен данных между процессором и внешними устройствами. Они называются контрОллерами, а на функциональной схеме они обозначены буквой К.

При наличии контроллеров данные могут передаваться по магистрали между внешними устройствами и внутренней памятью без использования процессора.

Это существенно снижает нагрузку на работу центрального процессора, а значит приводит к повышению эффективности работы всей вычислительной системы.

Обмен данными между устройствами осуществляется с помощью магистрали.

Магистраль (шина) — устройство для обмена данными между устройствами компьютера.

Магистраль включает в себя шину адреса, шину данных и шину управления.

Шина адреса используется для указания физического адреса устройства;

Шина данных используется для передачи данных между узлами компьютера;

Шина управления организует сам процесс обмена (сигналы чтение/запись, данные готовы/не готовы, обращение к внутренней/внешней памяти и др.)

В современных компьютерах применяется магистрально-модульная архитектура, главное достоинство которой лежит в гибкости конфигурации, т. е. возможности изменить конфигурацию компьютера путём подключения к шине новых внешних устройств, а также замене старых внешних устройств.

Если спецификация на шину опубликована производителем, т. е. является открытой, то говорят о принципе открытой архитектуры. В этом случае пользователь самостоятельно может выбрать дополнительные устройства для формирования компьютерной системы, учитывающей именно его предпочтения.

Мир современных компьютеров широк и многообразен. Персональные компьютеры давно стали многоядерными. Это относится в том числе к смартфонам и планшетным компьютерам.

Однако, существуют не только персональные компьютеры, но и значительно более нагруженные вычислительные системы. Мы начали урок с путешествия в один из дата-центров Яндекса и вы видели огромное количество серверов, которые позволяет обеспечивать пользователей качественными сервисами в режиме 24х7 с высокой скоростью доступа.

Существуют сегодня и суперкомпьютеры, способные решать научные задачи, производить вычисления, связанные с космическими телами, исследованиями микромира и др.

Технические характеристики электронной техники находятся вблизи предельных значений, а это означает необходимость новых технологических решений. Сегодня ведутся исследования в области нанотехнологий, квантовых и биологических компьютеров. Одна из задач вашего поколения — найти новые технологические решения для увеличения мощности компьютеров будущего.

2.1. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ЭВМ. — Основы информатики

Общая схема современного компьютера была предложена выдающимся американским математиком венгерского происхождения Джоном фон Нейманом в июне 1945 г. По этой схеме компьютер состоит из двух основных частей: центрального процессора (ЦП) и памяти. Память хранит информацию, а ЦП выполняет ее обработку. Революционность идеи фон Неймана состоит в том, чтобы хранить в памяти не только данные, но и способы их обработки для получения из исходных данных того или иного результата. Для осуществления обмена информацией между человеком и компьютером в схему добавлены периферийные устройства — ввода/вывода.

Кроме того, в современных компьютерах используются так называемые накопители— устройства, предназначенные для постоянного хранения (накопления) данных и программ, необходимых для работы компьютера, и обмена этой информацией между накопителями и оперативной памятью компьютера. Накопители бывают на жестких магнитных дисках (винчестерах) и гибких магнитных дисках (дискетах). Такие накопители называют дисковыми, но бывают и другие виды накопителей.

Процессор, память и накопители на жестких и гибких магнитных дисках составляют системный блок современного ПК.

Необходимыми периферийными устройствами являются:

  • Клавиатура
    — устройство ввода;
  • манипулятор
    типа мышь — вспомогательное устройство ввода;
  • дисплей
    (монитор) — необходимое устройство вывода.

    Одной из плодотворных идей, положенных в основу ПК, является принцип открытой архитектуры. Согласно этой концепции компьютер не является единым неразъемным устройством, а имеется возможность его сборки из независимо изготовленных частей аналогично детскому конструктору. На основной электронной плате (системной) размещены только те блоки, которые осуществляют вычисления. Схемы, управляющие всеми остальными устройствами ПК (монитором, дисками, принтером и т.д.), реализованы на отдельных платах, которые вставляются в стандартные разъемы (слоты) на системной плате. Электропитание ко всем схемам подводится из единого блока питания. А для удобства и надежности все это заключается в общий металлический или пластиковый корпус. В таком случае каждый пользователь может самостоятельно формировать конфигурацию своего компьютера по своему усмотрению. Т.е., в зависимости от потребности пользователь может подключить к системной шине различные устройства: модем, звуковую плату, клавиатуру электромузыкального инструмента и т.п. Кроме того, имеющийся компьютер легко модернизировать, например, путем замены винчестера на жесткий диск большего объема, замены процессора, увеличения объема оперативной памяти и т.д.

  • Компьютер: ЦП (центральный процессор)

    Что такое ЦП? Объясните его блок Схема

    Центральный процессор известен как центральный процессор или главный процессор. ЦП — это электронная схема внутри компьютера, которая может управлять операциями ввода / вывода и выполняет инструкции компьютерной программы с помощью основного арифметического и логического устройства.

    Рисунок: Блок-схема ЦП.

    ЦП может управлять инструкциями и потоком данных.ЦП содержит блоки внутренней памяти, известные как регистры. Регистры содержат данные, инструкции, счетчики и адреса. Некоторые компьютеры имеют два или более процессора. Центральный процессор состоит из двух компонентов, которые указаны ниже:

    Арифметико-логическая единица (ALU)

    Арифметико-логическое устройство — это комбинационная цифровая электронная схема. Он может выполнять арифметические и побитовые операции с целыми двоичными числами.ALU — это фундаментальный строительный блок многих типов вычислительных схем. ALU (арифметический логический блок) имеет статус входов, выходов или того и другого, которые передают информацию о предыдущей или текущей операции. ALU имеет три параллельные шины данных, состоящие из двух входных операндов (A и B) и результирующего выхода. Каждая шина данных представляет собой группу сигналов, передающих одно целое двоичное число.

    Рис. Блок-схема ALU (Arithmetic Logic Unit).

    Один ЦП (управляющий процессор), FPU (блок с плавающей запятой) и графический процессор (графический процессор) содержат несколько ALU (логических арифметических блоков).ALU имеет множество входов и выходов, которые являются электрическими проводниками.

    Блок управления (CU)

    Блок управления является составной частью центрального процессора компьютерной системы. Он используется для управления работой процессора. Блок управления сообщает памяти компьютера, как реагировать на инструкции, отправленные процессору.

    Блок управления памятью (MMU)

    Блок управления памятью — это аппаратный блок компьютера, имеющий ссылка на все воспоминания, прошедшие через него.Этот блок памяти используется для перевод адреса виртуальной памяти в физический адрес. Память блоки управления, позволяющие управлять несколькими программами на одном физическом память с собственным адресным пространством. Он используется для предоставления виртуальных адресация.

    Этот процесс преобразования известен как отображение памяти, потому что адреса отображается из логического пространства в физическое. Блок управления памятью не распространен во встроенных системах, потому что виртуальная память требует вторичное запоминающее устройство, такое как диск.

    Рис: MMU (блок управления памятью).

    MMU одновременно выполняет управление виртуальной памятью и защиту памяти. Он расположен в центральном процессоре компьютера, а иногда работает в отдельной интегрированной микросхеме (IC).

    Блок управления памятью принимает логические адреса от центрального блок обработки. Эти логические адреса относятся к реферату программы. адресное пространство, но не сравнивать с фактическим расположением ОЗУ.Если мы добавим вторичный блок памяти, такой как диск, мы можем исключить части программы из основной памяти. В системе виртуальной памяти блок управления памятью отслеживает, какие логические адреса находятся в основной памяти. Когда CPU запрашивает адрес, и этот адрес отсутствует в основном памяти, то блок управления памятью генерирует известное исключение. как ошибка страницы.

    Блок генерации адресов (AGU)

    Блок генерации адреса или блок вычисления адреса — это исполнительный блок внутри центрального процессора .Это устройство может вычислить адрес, используемый ЦП для доступа к основной памяти. ЦП необходимо вычислить адреса памяти, необходимые для извлечения данных из памяти при выполнении различных операций.

    Возможности любого AGU зависят от конкретного процессора и его архитектуры. Некоторые архитектуры CPU включают несколько AGU, поэтому они могут выполнять более одной операции вычисления адреса одновременно.

    Некоторые AGU реализуют и предоставляют операцию вычисления адреса.В адрес смещения и адрес обратного переноса работают параллельно и совместно используют общий вход в AGU (блок генерации адресов).

    Единственная разница между адресом смещения и обратным переносом адрес заключается в том, что перенос распространяется в противоположном направлении. Каждый ALU адрес может обновлять один адресный регистр из соответствующего адресного регистра файл за один цикл инструкций. Значение модификатора декодируется в ALU адрес.

    Рис: AGU (блок генерации адресов).

    AGU работает параллельно с другими ресурсами микросхемы, чтобы минимизировать генерация адресов через голову. Блок генерации адресов реализует четыре виды арифметических операций, которые приведены ниже:

    1. Линейный режим.

    2. Операция по модулю.

    3. Множественные обертывания по модулю.

    4. Операция обратного переноса.

    Кэш

    Кэш — это аппаратный или программный компонент в память компьютера. Кэш-память может хранить данные, чтобы будущий запрос из этих данных могут быть обработаны быстрее, чем другие воспоминания.Информация, которая хранящиеся в кэш-памяти, могут быть результатом более раннего вычисления или копия этих данных, хранящаяся в другом месте.

    Когда система записывает данные в кэш, она должна в какой-то точки записывают эти данные в резервное хранилище. Кеш состоит из пула записей. Каждая запись имеет связанную информацию, которая является копией те же данные в каком-то резервном хранилище.

    Каждая запись также имеет тег, который определяет идентичность данные в резервном хранилище.Когда кеш проверен и не найден, содержат любая запись с желаемым тегом называется промахом кеша. Как только запрошенный данные извлекаются, эти данные копируются в кэш-память и готовы к следующий доступ.

    Кэш — это энергозависимая компьютерная память небольшого размера. В нем могут храниться часто используемые компьютерные программы, приложения и данные. Кэш встроен в материнскую плату и непосредственно встроен в процессор или основную оперативную память (RAM).

    Логический кеш может хранить данные в виртуальном адресном пространстве. Логический кэш расположен между процессором и блоком управления памятью. Процессор может получить доступ к данным из логического кеша напрямую, минуя блок управления памятью. Логический кеш также называется виртуальным кешем.

    Похожие сообщения:

    Устройства вывода компьютера — Учебное пособие и пример

    Выход Устройства

    Устройства вывода — это аппаратные части, которые могут создавать вся компьютерная система с комбинацией всех аппаратных частей.Пользователь может получить желаемый вывод через устройства вывода. Устройство вывода преобразует данные или информацию в удобочитаемом виде.

    Устройства вывода могут обеспечивать вывод в пользовательских читаемая форма за счет блока вывода. Различные типы устройств вывода отображать выходные данные различными способами, такими как текст, изображения, бумажные копии, аудио, и видео и т. д. Эти устройства используются для связи между пользователем и компьютер.

    Наиболее распространенным устройством вывода является монитор.Аудио динамики также являются типом устройства вывода. Устройство вывода в основном используется для отправки данных с компьютера пользователю или любому устройству. Устройство отображения также форма устройства вывода. Это устройство представляет выход визуально на экран компьютера.

    A. Монитор

    Типы мониторов

    • ЭЛТ-монитор (электронно-лучевая трубка)
    • ЖК-монитор
    • Светодиодный (LED) монитор
    • Плазменный монитор

    B.принтер

    • Линейные принтеры
    • Барабанный принтер
    • Цепной принтер
    • Безударные принтеры

    Лазерный принтер

    Струйный принтер

    C. Проектор

    D. аудиоколонка

    E. наушники

    F. GPS

    г. Звуковая карта

    H. Видеокарта

    I. Считыватель Брайля

    J. Плоттер

    А.Монитор

    Монитор представляет собой электронный визуальный компьютерный дисплей, который включает в себя экран, схемотехника. В истории мониторы использовали электронно-лучевые трубки, которые создали большие, громоздкие и неэффективные. В наши дни ЖК-мониторы с плоским экраном используются в таких устройствах, как ноутбуки, настольные компьютеры и т. д. Эти мониторы легкий и более энергоэффективный. Монитор также известен как экран или блок визуального отображения. В основном есть четыре типа мониторов, связанных с компьютерные системы, которые приведены ниже:

    1. ЭЛТ Монитор (электронно-лучевая трубка)

    ЭЛТ-монитор содержит миллионы крошечных красных, зеленых и синих точек люминофора.Эти люминофоры точки светятся, когда на них попадает электронный луч, и они перемещаются по экрану, чтобы создать видимое изображение.

    Инжир: ЭЛТ-монитор.

    Анод и катод используются в электронике как синонимы положительных и отрицательных выводов. В Катод — это нагретая нить накала в электронно-лучевой трубке (ЭЛТ).

    Рис: Изображение экрана ЭЛТ-монитора.

    Луч — это поток электронов, произведенных электронными пушками.Электроны вредны, а анод положительный, поэтому оба они притягиваются друг к другу. У нас есть три способа фильтруйте электронный луч, чтобы получить правильное изображение на экране монитора.

    • Жидкость Кристаллический дисплей (ЖКД)

    Жидкокристаллический дисплей представляет собой плоскую панель. дисплей или оптическое устройство с электронной модуляцией, которое может использовать светомодулирующие свойства жидких кристаллов. ЖК-мониторы используются в полный спектр приложений, таких как ЖК-телевизоры, компьютерные мониторы, приборные панели, дисплеи в кабине самолета и т. д.

    Маленькие ЖК-экраны распространены в портативных такие устройства, как цифровые фотоаппараты, часы, калькуляторы и т. д. Эти типы экраны мониторов не используют люминофор. ЖК-экран более энергоэффективен и утилизировать более безопасно, чем экран ЭЛТ-монитора.

    Рис: Изображение на экране ЖК-монитора.

    Современный ЖК-дисплей экран монитора использует технологию активной матрицы и содержит тонкопленочные транзисторы с конденсаторами, чтобы пиксели не размывали экран.Экран ЖК-монитор более эффективен, чем пассивные матричные дисплеи, когда изображения движутся быстро на экране.

    • Свет Излучаемый диодный монитор (светодиод)

    Светодиодный монитор плоский экран, плоский монитор или телевизор. Этот тип экрана монитора имеет очень короткую глубину и легкий вес. Светодиодные мониторы дешевле. Эти мониторы имеют широкий диапазон регулировки яркости и более надежны, чем другие. Светодиод монитор может работать при низкой температуре и потреблять меньше электроэнергии.

    Рис: Изображение Светодиодный монитор.

    Светодиодный монитор улучшенный версия ЖК-монитора; базовая технология в них одинакова. В Подсветка — это основное отличие светодиода от ЖК-монитора.

    4. Плазменный монитор

    Плазменный монитор плоскопанельный монитор типа дисплея. Он использует маленькие клетки, содержащие плазму. Эти типы в мониторах есть ионизированный газ, реагирующий на электрические поля. Плазменный монитор дисплеи, иногда называемые дисплеями с «тонкой панелью».

    Эти мониторы используются для аналоговых видеосигналы или режимы отображения цифрового компьютерного входа. Его дисплей плоский а не изогнутый по сравнению с экраном монитора с электронно-лучевой трубкой. Его дисплей поставляется с обычным дисплеем ПК размером до 60 дюймов для дома театр и телевидение высокой четкости. IBM построила монохромный плазменный дисплей в 1980-е гг. Эти типы мониторов отображают оранжевые буквы на черном фоне. экран.

    В этих мониторах каждый пиксель на экран освещается крошечным кусочком плазмы или заряженного газа.Дисплей из этих мониторов тоньше, чем дисплеи на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ), и ярче чем жидкокристаллические дисплеи (ЖКД).

    B. Принтер

    Принтер — устройство вывода, что обеспечивает постоянное отображение графики или текста на бумаге. В дорогие принтеры используются для цветной печати с более высоким разрешением. Принтер подключается к компьютеру разными способами. Чарльз Бэббидж изобрел первый принтер для использования разностного двигателя в 1822 году.Печатный результат генерируемые принтером, известны как бумажные копии. Эта бумажная копия является физическая версия любого электронного документа.

    Некоторые принтеры могут только печатать. черно-белые бумажные копии, но сегодня в основном принтер печатает цветные жесткие копировать. Многие домашние принтеры делают качественные фотографии, и это возможно. потому что современные принтеры имеют высокий DPI (точек на дюйм). Этот DPI позволяет принтеру для печати документа с отличным разрешением. В основном есть два типа принтеров:

    1.Ударные принтеры

    2. Принтеры безударного действия

    1. Ударные принтеры

    Ударный принтер упоминается класс принтера; эти типы принтеров напрямую контактируют с красящей лентой с бумагой. Ударные принтеры широко не используются из-за шума.

    Рисунок: Ударный принтер.

    Эти принтеры издают шум, когда ударник ударяется о красящую ленту во время печати. Ударный принтер — два типы, которые приведены ниже:

    • Символьные принтеры.
    • Линейные принтеры.

    Символьные принтеры

    Символьные принтеры — это те принтеры, которые могут печатать по одному символу за раз. Они поддерживают человека только персонаж. В настоящее время эти принтеры используются в редких случаях. Был проблема скорости с этими принтерами, и мы можем печатать только текст. Мы не смогли распечатать картинку или любое графическое изображение.

    Изменение размера шрифта невозможно в этих принтерах, потому что напечатанный столбец должен иметь печать молоток.Цепные и ленточные принтеры бывают средне- и высокоскоростными; Они может печатать более 300 строк в минуту. Точечная матрица и колесо ромашки принтеры — это обычные ударные символьные принтеры.

    Рисунок: Символьный принтер.

    Линейный принтер

    Линейный принтер может печать всей строки текста перед переходом к другой строке. В основном старая линия принтеры были ударными принтерами. Линейные принтеры в первую очередь связаны с единичное записывающее оборудование.Линейный принтер также известен как штриховой принтер. Они все еще используются в некоторых бизнесах, которые не требуют больших затрат и позволяют печатать несколько частей из. Недостатки линейного принтера:

    1. Они не могут печатать графику.

    2. Печать на этом принтере низкого качества.

    3. Линейный принтер работал очень шумно.

    Рисунок: Линейные принтеры.

    Технология линии принтер все еще используется в этом современном мире. Скорость печати линейного принтера составляет 600 линий в минуту.Эти типы принтеров были разработаны в 1950-х годах. Через некоторое время диапазон скорости этих принтеров становится от 150 до 2500 строк. в минуту. Существует два типа линейных принтеров, которые представлены ниже:

    Барабанный принтер

    Цепной принтер

    Барабанный принтер

    Драм-принтер предназначен для исправления набора символов шрифта. В соответствии с желаемым символом каждый столбец переходит в позицию печати. Барабанный принтер имеет функцию установки или настройки барабана.Более новый тип принтера — это лазерный принтер, который может использовать барабан для удержания бумаги на месте. В этих принтерах барабан получает изображение от лазера и передает его. на бумагу. Барабан покрыт фоторецепторными материалами в этом принтер.

    Цепь принтер

    Цепной принтер — это устройство вывода, которое может печатать иероглифы, символы и графика на бумаге. Эти принтеры также называют ленточные принтеры. Сетевые принтеры — одни из самых быстрых принтеров, которые могут производят от 400 до 2500 знаков в секунду.Они могут содержать символы на полосе вращения.

    2. Принтеры безударные

    Безударные принтеры — это те принтеры, которые могут печатать не стучая лентой по бумаге. Принтер лазерный, светодиодный, струйный, Solid Ink и т. Д. Являются примером безударного принтера. Эти принтеры также два типа, которые приведены ниже:

    Лазерный принтер

    Струйный принтер

    Лазер принтер

    Лазерный принтер — это тип принтера, который использует модель лазерного и электрического заряда вместо традиционной печати чернил на бумаге.В лазерном принтере воздействие лазерного луча на механический цилиндр называется фоторецептором.

    Рис: Лазерный принтер

    Эти результаты присутствуют в шаблоне на фоторецепторе. покрытый тонером. В лазерном принтере используется элемент с тонером. для печати вместо жидких чернил, и это одно из самых больших различий между обычным ударным и безударным принтером.

    струйный принтер

    Струйный принтер — это устройство вывода, которое производит бумажная копия, распыляя чернила на бумагу.Он может генерировать текст с разрешение не менее 300 точек на дюйм. Многие модели струйных принтеров производить другие устройства, такие как сканер, копировальный аппарат и т. д.

    C. Проектор

    Проектор или проектор изображений является устройством вывода, которое может проецировать изображение на поверхность или проекционный экран. Большинство проекторов создать изображение, направив свет через маленькую прозрачную линзу, но проекторы нового типа могут проецировать изображение напрямую с помощью лазера.Некоторый Проекторы распространенного типа, используемые сегодня, известны как видеопроекторы. Эти видео проекторы являются заменой проекторов более ранних типов.

    Рис: Проектор.

    Проекторы могут воспроизводить только слайды или движущиеся изображения. (видео). Они бывают разных форм и размеры — проекторы, которые обычно используются в классах, конференц-залах, зрительные залы и места отправления культа. Проекторы можно разделить на три части в зависимости от типа ввода.

    Д.Аудио колонки

    Аудиоколонки являются обычным устройством вывода, используемым с компьютерные системы. Основная цель динамиков — воспроизводить звук. голос как выход, который может слышать слушатель. Колонки могут конвертировать электромагнитные волны в звуковые волны.

    Рис: Аудио Динамики.

    Колонки принимают звук как вход от устройства, например в качестве компьютера или аудиоприемника этот вход может быть либо аналоговым, либо цифровая форма.Колонки могут воспроизводить звук, который определяется с помощью частоты и амплитуды.

    E. Наушники

    Наушники или наушники являются аппаратным выходом устройств. Мы можем слушать аудио или смотреть фильм, не мешая люди вокруг нас с помощью наушников или наушников.

    Рисунок: Наушники.

    Натаниэль Болдуин разработал первую пару наушники в 1910 году. ВМС США впервые заказали 100 пар.В наушники бывают разных форм и стилей.

    F. GPS (глобальная система позиционирования) навигация устройство

    Устройство GPS-навигации может получать информацию со спутника GPS для расчета географическое положение. Устройство GPS-навигации было разработано для использования единой утверждает вооруженные силы в 1980-х гг.

    Приемник GPS существовал во многих коммерческие продукты, такие как автомобили, смартфоны, умные часы и т. д. GPS включает в себя 24 спутника, которые развернуты в пространстве примерно на 12000 миль над уровнем моря. поверхность земли.Каждый спутник GPS транслировать сообщение, в котором указано текущее положение спутника, орбита и точное время.

    Рисунок: GPS Навигационное устройство.

    г. Звуковая карта

    Звуковая карта — это карта расширения или интегральная схема для воспроизведения звука на компьютере. Этот звук может быть слышно через динамики или наушники. Компьютерной системе не нужен звук устройство для ухода. Каждая машина содержит звуковую карту в одной форме в другой, либо в слот расширения или встроить в материнскую плату.

    H. Видеокарта

    Видеокарта подключена к материнская плата компьютерной системы и генерирует выходные изображения для отображать. Блок обработки на видеокарте также называют графическим. открытки. Эти карты включают в себя процессор, память и подключения к устройство отображения.

    Видеокарта похожа на CPU и его дизайн оптимизированы для работы с изображениями. Память о Видеокарта аналогична оперативной памяти на материнской плате.Видео карта подключается к материнской плате компьютерной системы через слот.

    Инжир: Видеокарта.

    Видеокарта распечатанная печатная плата и включает в себя ее процессор и память. Это похоже на тип самой компьютерной системы.

    I. Считыватель Брайля

    Считыватель Брайля также известен как дисплей Брайля, который является электронным устройством вывода. Это позволяет слепому человеку читать текст, отображаемый на мониторе компьютера.Компьютер передает текст к устройству вывода; внутри устройства текст преобразуется в шрифт Брайля.

    Рис: Читатель Брайля.

    Текст отображается путем поднятия закругленных булавок через ровная поверхность на машине. Существуют также приложения для чтения шрифтов Брайля для смартфоны и планшеты, которые могут работать вместе с Bluetooth-шрифтом Брайля устройство вывода.

    J. Плоттер

    Плоттер — это компьютерное аппаратное устройство, подобное принтер.Используется для печати векторной графики. Плоттеры используют перо, карандаш, маркер или другой пишущий инструмент, чтобы нарисовать на нем несколько непрерывных линий бумага.


    Устройства ввода компьютера — Учебное пособие и пример

    Компьютерные устройства ввода : Устройство ввода — это аппаратное устройство, которое подключается к компьютерной системе. Пользователь может давать инструкции компьютеру с помощью этих устройств ввода. Устройства ввода могут преобразовывать данные или инструкции в машиночитаемую форму и отправлять их процессору для дальнейшей обработки.

    Здесь мы обсудили некоторые важные устройства ввода, которые приведены ниже:

    1. Клавиатура
    2. Направляющие и вытяжные устройства (Мышь)
    3. Джойстик
    4. Трекбол
    5. Световое перо
    6. Устройства сканирования данных (сканер изображений)
    7. OCR (оптический считыватель символов)
    8. OMR (оптический считыватель меток)
    9. MICR (Распознавание символов магнитными чернилами)
    10. Считыватель штрих-кода
    11. Считыватель карт
    12. Сенсорный экран
    13. Дигитайзеры
    14. Устройство распознавания голоса
    15. Микрофон
    1. Клавиатура

    Клавиатура похожа на пишущую машинку которые могут использовать буквенно-цифровые клавиши или кнопки для ввода данных пользователем в компьютерную систему.В настоящее время доступны различные типы клавиатуры, которые разработаны с упором на конкретные функции в соответствии с потребностями пользователя.

    Рис.: Клавиатура и ее клавиши.

    Клавиатура включает в себя разные типы секций, такие как клавиши управления, функциональные клавиши, светодиодные индикаторы, запястье панель, клавиши со стрелками и клавиатура. В основном клавиатуры похожи друг на друга, но, возможно, отсутствует один или несколько разделов. Клавиатура смартфона и планшета не связаны с физическим существованием клавиатуры.

    Мультимедийные клавиши

    Мультимедийные клавиши позволяют пользователю управление с клавиатуры компьютера. У этих клавиш есть некоторые специальные функции, такие как как воспроизведение, пауза, остановка, перемотка назад, перемотка вперед, пропуск, отслеживание, извлечение, перемешивание и повторить.

    2. Наведение и рисование (мышь)

    Компьютерная мышь — вход устройство со стандартными функциями. Сегодня мы используем разные типы мыши. таких как беспроводная или беспроводная мышь, оптическая и лазерная мышь и т. д.Мышь это портативное указывающее устройство, которое может обнаруживать двумерные движения, связанные с на поверхность.

    Это движение переводится в движение указателя на дисплее. Первая компьютерная система, управляющая мышью, была разработана в 1968 году. Обычно мышь использовала шарик, катящийся по поверхности, для обнаружения движения, но современная мышь имеет оптические датчики, у которых нет движущихся частей.

    Рис.: Схема компьютерной мыши или рисовального устройства.

    Компьютерная мышь имеет один или дополнительные кнопки для выполнения таких операций, как выбор пункта меню на экране.Некоторые системы позволяют пользователю использовать две или более компьютерных мыши на один раз в качестве устройств ввода.

    2. Джойстик

    Джойстик — это указывающий вход устройство с палкой, которая поворачивается на основании и сообщает свой угол, или направление к устройству. Движением стержня управляет курсор или указатель на экране. СиБи Мирик разработал первый джойстик в ВМС США. исследовательская лаборатория.

    Существуют различные типы джойстиков, такие как джойстики перемещения, джойстики с ручным управлением, изометрические джойстики и т. Д.Джойстик также известен как колонка управления, которая является основным устройством управления во многих гражданских и военных самолетах. Он используется для управления такими машинами, как краны, грузовики, подводные беспилотные аппараты и т. Д.

    Рис: блок-схема джойстика.

    Джойстики также используется для управления видеоиграми и имеет одну или несколько кнопок, состояние можно прочитать на компьютере. Главное преимущество джойстика в том, что он обеспечивает быстрое взаимодействие, необходимое в игровых приложениях.

    4. Трекбол

    Трекбол — это указательное устройство, которое состоит из шара в середине, удерживаемого гнездом с датчиками для определения вращения шара. Трекбол — это компьютерное устройство управления курсором. Трекбол похож на перевернутую мышь с торчащим шариком. Пользователь может катать мяч большим пальцем, пальцами или ладонью, чтобы переместить курсор. Трекбол в настоящее время производят всего три крупные компании: Logitech, A4Tech и Kensington.Он имеет те же возможности, что и кнопки мыши. Трекбол не требует много места. Трекболы физически более обширны по сравнению с компьютерной мышью.

    Рис: изображение трекбола

    Трекбол разрешено непрерывно и быстрая прокрутка и не требующая изменения положения. Требуется меньше работы поверхность для выполнения функции. Это немного дороже. Выбор трекбола не так широк, как другие устройства ввода. Трекбол требует минимальной очистки по сравнению с другими устройства ввода.Контроль точности больше в случае с трекболом.

    5. Световое перо

    Световое перо — компьютерный ввод устройство, которое используется вместе с электронно-лучевой трубкой компьютера отображать. Это позволяет пользователю указывать на отображаемые объекты или рисовать на экран с большей точностью позиционирования. Разработано первое световое перо. примерно в 1955 году в рамках проекта Whirlwind в Массачусетском технологическом институте.

    Световое перо обнаруживает изменения в яркость соседних пикселей экрана.ЭЛТ сканирует весь экран. пиксель за раз. Компьютер может отслеживать привычное время сканирования в разных местах экрана с помощью луча и положения пера от последняя отметка времени. Световые ручки были обычным явлением на графических терминалах во время 1960-е годы.

    Световое перо используется для выбора или изменения текста или данных на экране ЭЛТ-монитора. Это устройство использовалось в ранней форме для манипулирования и выделения данных на экране. Некоторые графические карты также имеют разъем для светового пера.Его можно использовать как устройство ввода хода. Световое перо в основном используется для управления данными или информацией и их выделения.

    Рис: изображение светового пера и его частей.

    Световое перо состоит из фотоэлемент и оптическая система помещены в небольшую трубку. Когда кончик световое перо перемещается по экрану монитора, и пользователь нажимает кнопку пера, затем чувствительный элемент фотоэлемента определяет местоположение экрана и отправляет соответствующие сигналы ЦП.

    6.Устройство сканирования данных (сканер изображений)

    Сканер изображений — это устройство цифрового ввода, которое используется для сканирования изображений, печатного текста, объектов и их последующего преобразования в цифровую форму. Сканеры изображений используются в различных бытовых и промышленных приложениях, таких как дизайн, обратный инжиниринг, игры и тестирование.

    Рис. Сканер изображений

    Сканер изображений был разработан в 1957 году группой Рассела Кирша из Национального бюро США. Когда документ помещается в устройство сканирования данных, сначала сканируется изображение.

    Рис: Блок-схема сканера

    Сканеры могут читать красный-зеленый-синий цвет из цветового массива. Глубина этих цветов измеряется на основе массива характеристики. Разрешение изображения измеряется в пикселях на дюйм.

    7. OCR (оптический считыватель символов)

    Оптический считыватель символов или оптическое распознавание символов — это механическое или электронное преобразование изображений, рукописного или напечатанного текста в машинно-кодированный текст. OCR широко используется в форме ввода информации из печатных бумажных записей данных в цифровой файл.Оптический считыватель символов — это область исследований в области распознавания образов, искусственного интеллекта и компьютерного зрения. Он используется в различных областях, таких как счета-фактуры, банковские выписки, цифровые квитанции, визитные карточки, почта, распечатки статических данных. Техника, используемая в оптическом распознавании символов, является стандартным методом оцифровки печатного текста. Мы можем редактировать в электронном виде, искать, более компактно хранить, отображать в Интернете и использовать в машинных процессах, таких как когнитивные вычисления, машинный перевод, преобразование текста в речь, ключевые данные и интеллектуальный анализ текста.

    Рис: оптическое распознавание символов.

    Ранние версии оптического считывателя символов требовалось обучать изображениям каждого персонажа. Эти старые версии OCR могут работать только с одним шрифтом за раз. Теперь передовые системы оптического распознавания текста способны обеспечить высокую степень точности распознавания для любого типа шрифта.

    Рис: Оптическое распознавание символов.

    Эти передовые системы поддерживают различные входные данные формата файла цифрового изображения. В Системы оптического распознавания текста могут создавать форматированный вывод, содержащий приблизительно соответствует исходной странице, включая изображения, столбцы и другие нетекстовые составные части.

    8. Оптический считыватель меток (OMR)

    Оптический считыватель меток или оптическое распознавание меток может захватывать данные, помеченные человеком, из любых форм документов, таких как обзоры и тесты. Существуют различные традиционные устройства для оптического считывания меток, которые могут работать со сканером, который направляет луч света на бланк.

    Рис. Оптический считыватель меток.

    OMR может обрабатывать сотни или тысячи физических документов в час, а точность оптического считывателя меток повысилась до 99%.Он в основном используется в офисах, академических и исследовательских отделах, где необходимо обработать большое количество заполненных вручную документов или форм.

    9. MICR (Распознавание символов магнитными чернилами)

    Персонаж Magnetic Ink код распознавания сокращенно известен как код MICR. Это устройство ввода используется в технология распознавания символов. Он может кодировать символы, которые упоминается внизу чеков и других ваучеров.

    Распознавание символов с помощью магнитных чернил позволяет пользователю сканировать и читать информацию непосредственно из набора данных устройства.В MICR используются два типа основных шрифтов: E-13B и CMC-7.

    Рис. Распознавание символов с помощью магнитных чернил.

    Шрифт E-13B имеет 14 набор символов, который может содержать десять десятичных цифр. Шрифт CMC-7 имеет 15 набор символов, который может включать десять цифр и пять управляющих символов. В CMC-7 имеет формат штрих-кода, где каждый символ имеет два разных больших пробелы в разных местах.

    Используются эти два уникальных шрифта чтобы помочь компьютерам в распознавании символов и проверке лимита связанных с мошенничеством, чтобы это устройство могло помочь предотвратить финансовое мошенничество.В Распознавание символов магнитными чернилами в основном используется в банковской сфере.

    Шрифт CMC-7 используется во многих европейских странах, а шрифт E-13B принят в качестве международного стандарта в ISO. Считывающая головка MICR считывает символы; это устройство аналогично воспроизводящей головке магнитофона. Это устройство ввода является основным инструментом для сортировки чеков и использует сеть распределения чеков на нескольких этапах. Распознавание символов магнитными чернилами используется для проверки подлинности или оригинальности бумажных документов.

    Рис. Рабочий процесс распознавания символов магнитными чернилами.

    10. Сканер штрих-кода

    Считыватель штрих-кода — это оптический сканер, который может считывать напечатанные штрих-коды, декодировать данные, содержащиеся в штрих-коде, и отправлять эти данные на компьютер.

    Рис. Считыватель штрих-кода.

    Эти считыватели штрих-кода состоят из источника света, линзы и световых датчиков для перевода. Каждый считыватель штрих-кода содержит схему декодера, которая может анализировать данные изображения штрих-кода, которые датчики предоставляют и отправляют на выходной порт сканера.

    Рис. Сканер штрих-кода.

    Считыватель штрих-кода может быть различаются многими технологиями, которые приведены ниже:

    Сканеры штрихового типа : Сканеры штрих-кода этого типа состоят из световых источник и фотодиод, размещенные рядом друг с другом. Фотодиод используется для измерения интенсивности света, отраженного от источника света.

    Лазерные сканеры : Лазерный сканер работает так же, как перо. считыватели штрих-кода, за исключением того, что лазерный сканер использует лазерный луч в качестве источник света в этом устройстве.

    Свет, излучаемый считывателем изменяется по яркости в зависимости от шаблона данных. Фотодиод может принимать схема, конструкция для обнаружения только сигналов с аналогичными модулированными шаблонами в оба считывателя штрих-кода.

    Считыватели на базе камеры : Сканеры двухмерного изображения новейший тип считывателей штрих-кодов. Они могут использовать камеру и обработку изображений методы декодирования любого штрих-кода.

    11. Картридер

    Кардридер — это тип устройства ввода данных, которое может считывать данные с карты.Это аппаратное устройство, которое используется для доставки данных на компьютер.

    Рис. Считыватель карт.

    Это устройство ввода обеспечивает полную безопасность, и это похоже на небольшой калькулятор. Картридер в основном используется в процесс продаж для чтения данных платежа, которые хранятся в кредите или дебете карта.

    В основном, устройство чтения карт используется для доступа к содержимому карты памяти в заданном формате и передает это содержимое на другое устройство. Большинство картридеров поддерживают несколько форматов карт памяти.

    Рис: устройство чтения смарт-карт.

    Картридер — устройство используется для связи со смарт-картой или картой памяти. Магнитная карта Считыватель — это устройство, используемое для чтения карт с магнитной полосой, таких как кредитные карты, дебетовая карта и др.

    12. Сенсорный экран

    Сенсорный экран — вход устройство, которое обычно накладывается поверх любого электронного визуального дисплея. Это может быть экраном дисплея компьютерной системы; эти типы экранов чувствительны к давлению.

    Когда палец касается касания экрана, он зарегистрировал событие и отправил это событие в контроллер для дальнейшая обработка. Сенсорный экран может содержать фотографии или слова, которые пользователь можно коснуться, чтобы взаимодействовать с устройством. У него есть два преимущества, которые даются ниже:

    1. Сенсорный экран любого компьютер или телефон позволяет пользователю напрямую общаться с этим дисплеем а не косвенно с помощью указателя, управляемого мышью или тачпадом.

    2.Сенсорный экран не требует использования промежуточного устройства.

    Рис. Сенсорный экран.

    Сенсорные экраны распространены в различные устройства, такие как игровые устройства, персональные компьютеры, электронное голосование машины и системы торговых точек.

    13. Дигитайзеры

    Дигитайзеры — это типы устройств, которые получают аналоговую информацию или данные и создают цифровое представление этих данных; этот процесс известен как оцифровка.Например, цифровая камера — это дигитайзер.

    Рис: Блок-схема дигитайзера.

    Двойной дигитайзер обеспечивает возможности обоих активные и емкостные дигитайзеры. Дигитайзеры в основном используются в программное обеспечение для автоматизированного проектирования. Аналоговый входной сигнал, относящийся к дигитайзер может быть подключен по переменному или постоянному току с оконечной нагрузкой 50 Вт.

    14. Устройство распознавания голоса

    Распознавание голоса аппаратное устройство с возможностью декодирования человеческого голоса.Это в основном используется для управления любым устройством, выполнять любую команду без использования клавиатуру, мышь или нажмите любую кнопку.

    И речь, и распознавание голоса работают по принципу преобразования «аналоговых» произнесенных слов в «цифровые» сигналы, так что машина может понимать голос. Для работы устройства распознавания голоса с компьютером необходимо наличие звуковой карты либо микрофона, либо гарнитуры. Другие устройства, например смартфоны, уже имеют все необходимое оборудование, встроенное в устройство.

    Рис: компоненты устройства распознавания голоса

    Устройство распознавания голоса может оценить биометрические параметры голоса человека, такие как частота и поток их голоса. Автоматическое распознавание речи также является примером голоса признание. Существуют различные типы систем распознавания голоса, которые приведено ниже:

    1. Система, зависящая от динамика.

    2. Акустическая независимая система.

    3. Распознавание дискретной речи.

    4.Распознавание непрерывной речи.

    5. Естественный язык.

    15. Микрофон

    Микрофон обычно называют микрофоном или микрофоном, и это устройство ввода. Микрофон может преобразовывать звук в электрические сигналы. Эти микрофоны используются во многих приложениях, таких как телефоны, системы громкой связи для концертов в зале, живое и записанное аудио, звукозаписи, мегафоны, радио и телевещание.

    Рис: Микрофон.

    Динамические микрофоны — наиболее распространенное устройство ввода, использующее катушку с проволокой, подвешенную в магнитном поле. Микрофон — это пример преобразователя, который представляет собой устройство, которое переводит информацию из одной формы в другую.

    Похожие сообщения:
    Блок-схема компьютера

    — TutorialsMate

    Блок-схема компьютера отображает структурное представление компьютерной системы. Блок-схема дает вам краткий обзор рабочего процесса компьютера от ввода данных до получения желаемых результатов.

    Следующая диаграмма представляет собой блок-схему компьютерной системы:

    Компьютерная система представляет собой комбинацию трех компонентов:

    Блок ввода

    CPU ( Центральный процессор )

    Блок вывода


    Блок ввода

    Блок ввода состоит из таких устройств ввода, как мышь, клавиатура, сканер, джойстик и т. Д. Эти устройства используются для ввода информации или инструкций в компьютерную систему.Как и другие электронные машины, компьютер принимает входные данные как необработанные данные (двоичные данные) и выполняет необходимую обработку, выдавая обработанные данные. Следовательно, устройство ввода — это средство связи, которое организованно передает данные от нас на компьютер для обработки.

    Блок ввода выполняет следующие основные функции:


    Блок ввода преобразует введенные данные или инструкции в двоичную форму для дальнейшей обработки.
    Блок ввода передает данные в основную память компьютера.

    Центральный процессор

    ЦП или центральный процессор известен как мозг компьютерной системы. Это электронное аппаратное устройство, которое обрабатывает все операции (например, арифметические и логические операции) компьютера. Другими словами, все основные вычисления, операции или сравнения выполняются внутри ЦП. Он также отвечает за управление операциями нескольких других подразделений.

    На приведенной выше схеме управляющий блок (CU) и арифметико-логический блок (ALU) совместно называются центральным процессором (ЦП) .

    Давайте обсудим все части, представленные на приведенной выше диаграмме, одну за другой:


    Блок управления

    Как следует из названия, блок управления ЦП контролирует все действия и операции компьютера. Он также отвечает за управление вводом / выводом, памятью и другими устройствами, подключенными к ЦП.

    Блок управления действует как супервизор, который определяет последовательность, в которой выполняются компьютерные программы и инструкции. Он извлекает инструкции из памяти, декодирует инструкции, интерпретирует инструкции и понимает последовательность задач, которые должны быть выполнены соответствующим образом.Далее он передает инструкции другим частям компьютерной системы для их выполнения. Короче говоря, блок управления определяет последовательность операций для выполнения заданных инструкций.


    Арифметико-логический блок

    Данные, введенные через устройства ввода, хранятся в первичном запоминающем устройстве. Арифметико-логический блок (ALU) выполняет арифметические и логические операции.

    Арифметический блок управляет простыми операциями, такими как сложение, вычитание, деление и умножение .

    С другой стороны, логический блок управляет логическими операциями, такими как И, ИЛИ, Равно, больше и меньше и т. Д. Помимо этого, логический блок также отвечает за выполнение нескольких других операций, таких как сравнение, выбор , сопоставление и объединение данных.

    Информация или данные передаются в ALU из блока хранения только тогда, когда это необходимо. После завершения операций результат либо возвращается в блок хранения для дальнейшей обработки, либо сохраняется.


    Блок памяти

    Блок памяти — это важная часть компьютерной системы, которая используется для хранения данных и инструкций до и после обработки. При необходимости блок памяти передает информацию другим блокам компьютерной системы.

    Есть два типа блоков памяти:



    Первичная память

    Первичная память не может хранить большой объем данных. Данные, хранящиеся в первичной памяти, являются временными. Данные будут потеряны, если они будут отключены от источника питания.В первичной памяти обычно хранятся входные данные и немедленные результаты вычислений. Первичная память также известна как основная память или временная память . Оперативная память (RAM) — это пример первичной памяти.


    Вторичная память

    Использование первичной памяти невозможно для постоянного хранения данных для будущего доступа. Следовательно, есть некоторые другие варианты постоянного хранения данных для будущего использования, которые известны как вторичная память , , или вспомогательная память , , или постоянная память , .Данные, хранящиеся во вторичной памяти, безопасны даже при отключении питания или отсутствии питания. Жесткий диск обычно считается вторичной памятью.


    Примечание : Первичная память — единственная память, которая напрямую доступна для ЦП. Вторичная память не имеет прямого доступа к ЦП. Данные, к которым осуществляется доступ из вторичного блока, сначала загружаются в RAM, а затем передаются в блок обработки. Использование разных блоков памяти полностью зависит от размера данных.

    Центральный процессор выполняет следующие основные функции:


    ЦП управляет всеми компонентами, программным обеспечением и обработкой данных компьютерной системы.
    ЦП принимает данные от устройств ввода, выполняет данные и отправляет вывод на устройства вывода.
    ЦП обрабатывает все операции, включая все арифметические и логические операции.

    Блок вывода

    Блок вывода состоит из устройств, которые используются для отображения результатов или вывода обработки.Выходные данные сначала сохраняются в памяти, а затем отображаются в удобочитаемой форме через устройства вывода. Некоторые из широко используемых устройств вывода — это монитор, принтер и проектор.

    Блок вывода выполняет следующие основные функции:


    Блок вывода принимает данные или информацию в двоичной форме из основной памяти компьютерной системы.
    Блок вывода преобразует двоичные данные в удобочитаемую форму для лучшего понимания.

    Резюме

    Набор данных или инструкций вводится через устройства ввода в виде необработанных данных или двоичных данных.
    Команда обрабатывается с помощью центрального процессора, комбинации блока управления и арифметико-логического блока.
    Компьютерная система производит вывод с помощью устройств вывода, которые преобразуют извлеченные двоичные данные в удобочитаемую форму.
    На протяжении всего процесса данные сохраняются в блоке памяти, первичном или вторичном, в зависимости от размера данных.

    Блок-схема компьютера с описанием

    Блок-схема компьютера дает вам графическое представление о том, как компьютер работает внутри. Или вы можете сказать это в На блок-схеме компьютера мы увидим, как компьютер работает от подачи данных до получения результата.

    Вот блок-схема компьютерной системы:

    На приведенной выше диаграмме оба блока управления (блок управления или CU) и арифметико-логический блок (ALU) вместе называются Центральный процессор (ЦП) .

    Давайте по очереди опишем все части, представленные на диаграмме выше.

    Процессорный блок (ЦП)

    Это мозг компьютерной системы.

    Все основные вычисления и сравнения производятся внутри ЦП, а также он отвечает за активацию и управление. работа другого блока.

    Этот блок состоит из двух основных компонентов: арифметико-логического блока (ALU) и блока управления (CU).

    Арифметико-логический блок (ALU)

    Здесь арифметико-логический блок выполняет все арифметические операции, такие как сложение, вычитание, умножение и деление.Он также использует логические операции для сравнения.

    Блок управления (CU)

    И блок управления ЦП контролирует всю работу компьютера. Он также контролирует все устройства, такие как в качестве памяти устройства ввода / вывода, подключенные к процессору.

    CU извлекает инструкции из памяти, декодирует инструкцию, интерпретирует инструкцию, чтобы узнать, какой должна быть задача выполняется и отправляет подходящие управляющие сигналы другим компонентам для выполнения необходимых шагов для выполнения инструкции.

    Блок ввода / вывода

    Блок ввода / вывода состоит из устройств, используемых для передачи информации между внешним миром и памятью компьютера.

    Информация, поступающая через блок ввода, сохраняется в памяти компьютера для обработки, а конечный результат сохраняется в памяти. могут быть записаны или отображены на носителе вывода.

    Блок памяти

    Блок памяти — важный компонент цифрового компьютера. Здесь хранятся все данные, промежуточные и окончательные результаты.

    Данные, считанные из основной памяти или с устройства ввода, передаются в память компьютера, где они доступны для обработки.

    Этот блок памяти используется для хранения инструкций, которые должны быть выполнены, и данных, которые должны быть обработаны.

    Дисковое хранилище

    Данные и инструкции поступают в компьютерную систему через устройство ввода. должны храниться внутри компьютера до фактического начала обработки.

    Два типа единиц хранения: первичная и вторичная.

    Единица первичного хранения

    Первичная память имеет прямую связь с блоками ввода и вывода. В нем хранятся исходные данные, результат расчета.

    Блок вторичного хранения

    Основное хранилище не может постоянно хранить данные для будущего использования. Поэтому требуются некоторые другие типы технологий хранения. чтобы хранить данные постоянно в течение длительного времени, оно называется вторичным или вспомогательным хранилищем.

    Компьютерный фундаментальный онлайн-тест


    «Предыдущее руководство Следующее руководство »



    Элементы и компоненты (со схемой)

    Сделаем углубленное изучение элементов и компонентов компьютерной системы.

    Элементы компьютерной системы:

    Компьютерная система — это набор из шести элементов, а именно:

    (i) Аппаратное обеспечение,

    (ii) Программное обеспечение,

    (iii) Люди,

    (iv) Процедуры,

    (v) Данные и

    (vi) Связь.

    (i) Аппаратное обеспечение:

    Физические компоненты компьютера составляют его Аппаратное обеспечение. К ним относятся клавиатура, мышь, монитор и процессор.Аппаратное обеспечение состоит из устройств ввода и вывода, составляющих законченную компьютерную систему.

    Примерами устройств ввода являются клавиатура, оптический сканер, мышь и джойстик, которые используются для ввода данных в компьютер. Устройства вывода, такие как монитор и принтер, являются носителями для вывода вывода с компьютера.

    (ii) Программное обеспечение:

    Набор программ, которые образуют интерфейс между оборудованием и пользователем компьютерной системы, называются программным обеспечением.

    Они бывают шести типов:

    (a) Системное ПО:

    Набор программ для управления внутренними операциями, такими как считывание данных с устройств ввода, выдача результатов устройствам вывода и обеспечение надлежащего функционирования компонентов, называется системным программным обеспечением.

    (b) Прикладное программное обеспечение:

    Программы, разработанные пользователем для выполнения определенной функции, например программное обеспечение для бухгалтерского учета, программное обеспечение для расчета заработной платы и т. Д.

    (c) Операционная система:

    Набор инструментов и программ для управления общей работой компьютера с использованием определенного набора аппаратных компонентов называется операционной системой. Это интерфейс между пользователем и компьютерной системой.

    (d) Утилита:

    Определенные программы специального назначения, предназначенные для выполнения специализированных задач, например функций копирования, вырезания или вставки файлов на компьютер, форматирования диска и т. Д.

    (e) Языковые процессоры:

    Специальное программное обеспечение для приема данных и их интерпретации в виде машинного / ассемблерного языка, понятного компьютеру. Это также гарантирует правильность синтаксиса языка и ошибок.

    (f) Программное обеспечение для подключения:

    Набор программ и инструкций для подключения компьютера к главному серверу для обеспечения совместного использования ресурсов и информации с сервером и другими подключенными компьютерами.

    (iii) Люди:

    Самый важный элемент компьютерной системы — это ее пользователи. Их еще называют живым продуктом компьютерной системы.

    С компьютерной системой взаимодействуют следующие типы людей:

    (a) Системные аналитики:

    Люди, которые разрабатывают работу и обработку системы.

    (b) Системные программисты:

    Люди, которые пишут коды и программы для реализации работы системы

    (c) Системные операторы:

    Люди, которые управляют системой и используют ее для разных целей.Также называются конечные пользователи.

    (iv) Процедуры:

    Процедура — это пошаговая последовательность инструкций для выполнения определенной функции и достижения желаемого результата.

    В компьютерной системе существует три типа процедур:

    (a) Процедура, ориентированная на оборудование:

    Определяет работу аппаратного компонента.

    (b) Процедура, ориентированная на программное обеспечение:

    Это набор подробных инструкций по использованию программного обеспечения.

    (c) Внутренняя процедура:

    Он поддерживает общую внутреннюю работу каждой части компьютерной системы, направляя поток информации.

    (v) Данные:

    Факты и цифры, которые передаются в компьютер для дальнейшей обработки, называются данными. Данные являются необработанными до тех пор, пока компьютерная система не интерпретирует их с использованием машинного языка, сохранит их в памяти, классифицирует для обработки и выдаст результаты в соответствии с данными ей инструкциями.Обработанные и полезные данные называются информацией, которая используется для принятия решений.

    (vi) Возможности подключения:

    Когда два или более компьютера подключены друг к другу, они могут обмениваться информацией и ресурсами, такими как совместное использование файлов (данных / музыки и т. Д.), Совместное использование принтера, совместное использование таких объектов, как Интернет и т. Д. Это совместное использование возможно с использованием проводов, кабели, спутник, инфракрасный порт, Bluetooth, микроволновая передача и т. д.

    Компоненты компьютерной системы :

    Компьютерная система в основном состоит из трех компонентов, а именно.Блок ввода, центральный процессор и блок вывода. Эти компоненты являются строительными блоками компьютера и определяют его архитектуру.

    Взаимосвязь между этими компонентами четко показана на следующей диаграмме:

    (i) Блок ввода :

    Блок ввода отвечает за управление различными устройствами ввода, которые используются для ввода данных в компьютер. Обычно используемые устройства ввода — это мышь, клавиатура, световое перо, оптический сканер и т. Д.Хотя некоторые устройства ввода предназначены для специальных целей, таких как оптическое распознавание символов (OCR), распознавание символов с помощью магнитных чернил (MICR), считыватель штрих-кода и т. Д., Существуют и другие устройства, которые принимают ввод, реагируя на физическое прикосновение и голос, например банкоматы.

    (ii) Центральный процессор (ЦП) :

    ЦП обеспечивает поток данных в систему, направляя данные для ввода в систему, сохраняя их в памяти и извлекая, когда это необходимо для получения вывода.

    Состоит из трех частей:

    (a) Арифметико-логическое устройство (ALU):

    Он выполняет все арифметические вычисления и вычисления, такие как сложение, вычитание, умножение и деление. Он также отвечает за логические вычисления, такие как сравнения между элементами данных.

    (b) Блок памяти:

    Данные должны быть сохранены в блоках памяти компьютера, прежде чем они будут извлечены для фактической обработки.

    (c) Блок управления:

    Как следует из названия, блок управления контролирует и координирует работу всех компонентов компьютерной системы. Он считывает данные из памяти, декодирует инструкции, следит за их выполнением, выбирает следующую инструкцию и так далее.

    (iii) Блок вывода:

    Он управляет различными устройствами вывода, такими как принтер, графический плоттер, синтезатор речи, монитор (также известный как блок визуального отображения или VDU), чтобы производить желаемый результат и представлять его пользователю.Это обеспечивает возможность преобразования вывода в удобочитаемую форму, понятную пользователю.

    Компьютерная система

    КОМПЬЮТЕРНАЯ СИСТЕМА
    Определение : представляет собой совокупность объектов (аппаратных средств, программного обеспечения и программного обеспечения), которые предназначены для получения, обработки, управления и представления информации в значимом формате.

    КОМПОНЕНТЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ

    • Компьютерное оборудование — Физические части / нематериальные части компьютера.например, устройства ввода, устройства вывода, центральный процессор и устройства хранения
    • Компьютерное программное обеспечение — также известные как программы или приложения. Они подразделяются на два класса, а именно — системное программное обеспечение и прикладное программное обеспечение
    • .
    • Liveware — — пользователь компьютера. Также квон как orgware или человеческое ПО. Пользователь дает команду компьютерной системе выполнить инструкции.
    a) КОМПЬЮТЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

    Аппаратное обеспечение относится к физическому материальному компьютерному оборудованию и устройствам, которые обеспечивают поддержку основных функций, таких как ввод, обработка (внутреннее хранилище, вычисление и управление), вывод, вторичное хранилище (для данных и программ) , и общение.

    КАТЕГОРИИ ОБОРУДОВАНИЯ (Функциональные части)

    Компьютерная система — это набор интегрированных устройств, которые вводят, выводят, обрабатывают и хранят данные и информацию. Компьютерные системы в настоящее время построены по крайней мере на одном устройстве цифровой обработки. В компьютерной системе есть пять основных аппаратных компонентов: устройства ввода, обработки, хранения, вывода и связи.

    1. УСТРОЙСТВА ВВОДА

    Устройства, используемые для ввода данных или инструкций в центральный процессор.Классифицируются по методу ввода данных.

    a) КЛЮЧЕВЫЕ УСТРОЙСТВА
    Устройства, используемые для ввода данных в компьютер с помощью набора клавиш, например клавиатуры, клавиши для хранения и клавиатуры.

    i) Клавиатура

    Клавиатура (похожа на пишущую машинку) — основное устройство ввода компьютера. Он содержит три типа клавиш: буквенно-цифровые, специальные и функциональные. Буквенно-цифровые клавиши используются для ввода всех букв, цифр и специальных символов, таких как $,%, @, A и т. Д. Специальные клавиши , такие как , , , , и т. Д., Используются для специальных функций. Функциональные клавиши , такие как , , и т. Д., Используются для подачи специальных команд в зависимости от используемого программного обеспечения, например, F5 перезагружает страницу интернет-браузера. Функции каждой клавиши можно понять только после работы на ПК. При нажатии любой клавиши выдается электронный сигнал. Этот сигнал обнаруживается кодировщиком клавиатуры, который отправляет в ЦП двоичный код, соответствующий нажатой клавише.Существует много типов клавиатур, но 101-клавишная клавиатура является самой популярной.

    Как устроены ключи

    Клавиши на клавиатуре можно разделить на несколько групп в зависимости от функции:

    • Клавиши набора (буквенно-цифровые). Эти клавиши включают те же клавиши с буквами, цифрами, пунктуацией и символами, что и на традиционной пишущей машинке.
    • Специальные (управляющие) клавиши. Эти клавиши используются отдельно или в сочетании с другими клавишами для выполнения определенных действий.Наиболее часто используемые клавиши управления — это CTRL, ALT, клавиша Windows и ESC.
    • Функциональные клавиши. Функциональные клавиши используются для выполнения определенных задач. Они обозначаются как F1, F2, F3 и т. Д. До F12. Функциональные возможности этих клавиш различаются от программы к программе.
    • Клавиши перемещения курсора (навигации). Эти клавиши используются для перемещения по документам или веб-страницам и редактирования текста. К ним относятся клавиши со стрелками, HOME, END, PAGE UP, PAGE DOWN, DELETE, INSERT и клавиши со стрелками.
    • Цифровая клавиатура. Цифровая клавиатура удобна для быстрого ввода чисел. Клавиши сгруппированы в блок, как в обычном калькуляторе или арифметическом автомате.


    B. УКАЗАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
    Это устройства, которые вводят данные и инструкции в компьютер с помощью указателя, который появляется на экране. T he элементы для ввода выбираются путем наведения на них указателя или щелчка по ним.например, мыши, джойстик, сенсорный экран, трекболы

    i) МЫШЬ
    Мышь — это небольшое устройство, используемое для указания и выбора элементов на экране вашего компьютера. Хотя мыши бывают разных форм, типичная мышь немного похожа на настоящую. Он маленький, продолговатый и подключается к системному блоку длинным проводом, напоминающим хвост, и разъемом, который может быть как PS / 2, так и USB. Некоторые новые мыши беспроводные.

    Мышь обычно имеет две кнопки: первичная кнопка (обычно левая кнопка) и вторичная кнопка.У многих мышей также есть колесико между двумя кнопками, которое позволяет плавно перемещаться по экранам с информацией.

    Когда вы перемещаете мышь рукой, указатель на экране перемещается в том же направлении. (Внешний вид указателя может меняться в зависимости от того, где он расположен на экране.) Когда вы хотите выбрать элемент, вы указываете на него, а затем щелкаете (нажимаете и отпускаете) основную кнопку. Наведение и щелчок мышью — это основной способ взаимодействия с вашим компьютером.Есть несколько типов мышей: механическая мышь, оптическая мышь, оптико-механическая мышь и лазерная мышь.

    Основные части

    У мыши обычно две кнопки: основная кнопка (обычно левая кнопка) и дополнительная кнопка (обычно правая). Основная кнопка — это та, которую вы будете использовать чаще всего. У большинства мышей также есть колесо прокрутки между кнопками, которое упрощает прокрутку документов и веб-страниц. На некоторых мышах колесо прокрутки можно нажать, чтобы действовать как третью кнопку.У продвинутых мышей могут быть дополнительные кнопки, которые могут выполнять другие функции.

    Удерживание и перемещение мыши

    Поместите мышь рядом с клавиатурой на чистую гладкую поверхность, например, на коврик для мыши. Осторожно держите мышь, положив указательный палец на основную кнопку, а большой палец — на бок. Чтобы переместить мышь, медленно перемещайте ее в любом направлении. Не скручивайте ее — держите переднюю часть мыши подальше от вас. Когда вы перемещаете мышь, указатель (см. Рисунок) на экране перемещается в том же направлении.Если вам не хватает места для перемещения мыши по столу или коврику для мыши, просто возьмите мышь и поднесите ее ближе к себе.
    При указании на объект часто появляется описательное сообщение о нем. Указатель может меняться в зависимости от того, на что вы указываете. Например, когда вы указываете ссылку в своем веб-браузере, указатель меняется со стрелки на руку с указательным пальцем.

    Большинство действий мыши совмещают наведение с нажатием одной из кнопок мыши. Есть четыре основных способа использования кнопок мыши: щелчок, двойной щелчок, щелчок правой кнопкой мыши и перетаскивание.

    Щелчок (однократный щелчок)

    Чтобы щелкнуть элемент, наведите указатель на элемент на экране, а затем нажмите и отпустите основную кнопку (обычно левую).

    Щелчок чаще всего используется для выбора (отметки) элемента или открытия меню. Иногда это называют однократным щелчком или щелчком левой кнопкой мыши.

    Двойной щелчок

    Чтобы дважды щелкнуть элемент, наведите указатель на этот элемент на экране и затем дважды быстро щелкните. Если два щелчка расположены слишком далеко друг от друга, они могут быть интерпретированы как два отдельных щелчка, а не как один двойной щелчок.

    Двойной щелчок чаще всего используется для открытия элементов на рабочем столе. Например, вы можете запустить программу или открыть папку, дважды щелкнув ее значок на рабочем столе.

    Щелчок правой кнопкой мыши

    Чтобы щелкнуть элемент правой кнопкой мыши, наведите указатель на элемент на экране, а затем нажмите и отпустите дополнительную кнопку (обычно правую).

    Если щелкнуть элемент правой кнопкой мыши, обычно отображается список действий, которые вы можете сделать с этим элементом. Например, когда вы щелкаете правой кнопкой мыши корзину на рабочем столе, Windows отображает меню, позволяющее открыть ее, очистить, удалить или просмотреть ее свойства.Если вы не знаете, что с чем-то делать, щелкните его правой кнопкой мыши.

    C) СКАНИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
    Это устройства, которые захватывают объект или документ непосредственно из источника. Они классифицируются в соответствии с технологией, используемой для сбора данных, например Сканеры и считыватели документов .
    i) Сканеры
    Используются для захвата исходного документа и преобразования его в электронный формат f orm.
    Примеры: плоские и ручные сканеры .

    ii) Считыватели документов
    Это документы, которые считывают данные непосредственно из исходного документа и передают их в качестве входных данных в виде электронного сигнала.e
    Типы считывателей документов
    i) Оптический считыватель маркировки (OMR)

    ii) Считыватели штрих-кода

    iii) Оптические считыватели символов

    b) Магнитные считыватели
    Считывает данные с помощью магнитных чернил. t использует принцип магнетизма для считывать данные, написанные с помощью намагниченных чернил.

    ЦЕНТРАЛЬНЫЙ БЛОК ОБРАБОТКИ (C P U)

    Это мозг или сердце компьютера. Также известен как процессор и состоит из трех блоков, а именно —
    i) Блок управления (CU)
    ii) Блок арифметической логики (ALU)
    iii) Блок основной памяти (MMU )

    Системный блок является ядром компьютерной системы.Обычно это прямоугольная коробка, которую ставят на стол или под ним. Внутри этого ящика находится множество электронных компонентов, обрабатывающих данные. Наиболее важным из этих компонентов является центральный процессор (ЦП) или микропроцессор, который действует как «мозг» вашего компьютера. Другой компонент — оперативная память (RAM), в которой временно хранится информация, которую ЦП использует, пока компьютер включен. Информация, хранящаяся в ОЗУ, стирается при выключении компьютера.

    Практически все остальные части вашего компьютера подключаются к системному блоку с помощью кабелей.Кабели подключаются к определенным портам (отверстиям), обычно на задней панели системного блока. Аппаратное обеспечение, не являющееся частью системного блока, иногда называют периферийным устройством .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.