Презентация для урока информатики 5 класса "Основные устройства компьютера"

.

КОМПЬЮТЕР

Устройства ввода Процессор

Память

Устройство вывода

Устройства ввода

• Устройства ввода - это устройства, которые переводят информацию с языка человека на машинный язык.
• К устройствам ввода относятся : 
• Клавиатура – клавишное устройство для ввода числовой и текстовой информации;
• Стандартная клавиатура содержит:
• 1) набор алфавитно-цифровых клавиш;
• 2) дополнительно управляющие и функциональные клавиши;
• 3) клавиши управления курсором;
• 4) малую цифровую клавиатуру

Устройства ввода

• Координатные устройства ввода - манипуляторы для управления работой курсора (Мышь, Трекбол, Тачпад, Джойстик)
• У мыши и трекбола вращение металлического шара, покрытого резиной, передается двум пластмассовым валам, положение которых рассчитывается инфракрасными оптопарами и затем преобразуется в электрический сигнал, управляющий движением указателя мыши на экране. Тачпад  -манипулятор для портативных компьютеров, встроен в ПК, перемещение курсора осуществляется путем прикосновения к тачпаду пальцев. Джойстик – манипулятор для управления электронными играми.

Устройства ввода

• Сканер – устройство ввода и преобразования в цифровую форму изображений и текстов. Существуют планшетные и ручные сканеры.

.

• Цифровые камеры   – формируют любые изображения сразу в компьютерном формате;

•   Микрофон – ввод звуковой информации. Звуковая карта преобразует  звук из аналоговой формы в цифровую.
• Сенсорные устройства ввода :
• Сенсорный экран -  чувствительный экран.  Общение с компьютером осуществляется путем прикосновения пальцем к определенному месту экрана.  Им оборудуют места операторов и диспетчеров, используют в информационно-справочных системах
• Дигитайзер – устройство преобразования готовых (бумажных) документов цифровую форму
• Световое перо – светочувствительный элемент. Если перемещать перо по экрану, то можно им рисовать. Обычно применяют в карманных компьютерах, системах проектирования и дизайна

Память компьютера Внутренняя память

• Память компьютера (Memory) - устройство для запоминания данных. В зависимости от характера использования различают внутреннюю или внешнюю память.
• Оперативная память (ОП) предназначена для  временного хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами. Это энергозависимая память. Физически реализуется в модулях ОЗУ (оперативных запоминающих устройствах) различного типа. При выключении электропитания вся информация в оперативной памяти исчезает.

Память компьютера Внутренняя память

• Объём хранящейся информации в ОЗУ составляет от 32 до 512 Мбайт и более. Занесение информации в память и её извлечение, производится по адресам. Каждый байт ОП имеет свой индивидуальный адрес (порядковый номер). Адрес – число, которое  идентифицирует ячейки памяти (регистры). ОП состоит из большого количества ячеек, в каждой из которых хранится определенный объем информации. ОП непосредственно связана с процессором. Возможности ПК во многом зависят от объёма ОП.

Память компьютера Внутренняя память

• Кеш память - очень быстрая память малого объема служит для увеличения производительности компьютера, согласования работы устройств различной скорости.
• Специальная - постоянная, Fiash, видеопамять и тд.

Память компьютера Внутренняя память

• Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – энергонезависимая память для хранения программ управления работой и  тестирования устройств ПК. Важнейшая микросхема ПЗУ – модуль BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода), в котором хранятся программы автоматического тестирования устройств после включения компьютера и загрузки ОС в оперативную память. Это Неразрушимая память, которая не изменяется при выключении питания

.

• Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) – энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого
• CMOS  RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) - память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и  составе оборудования компьютера, о режимах его работы. Содержимое изменяется программой, находящейся в  BIOS (Basic Input Output System).

• Видеопамять – запоминающее устройство, расположенное на плате управления дисплеем и предназначенное для хранения текстовой и графической информации, отображаемой на экране. Содержимое этой памяти сразу доступно двум устройствам – процессору и дисплею, что позволяет изменять изображение на экране одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

Внешняя память

• Внешняя память - это память, предназначенная для длительного хранения программ и данных. Целостность содержимого ВЗУ не зависит от того, включен или выключен компьютер
• Дисковод (накопитель) - устройство записи/считывания информации. Накопители имеют собственное имя – буква латинского алфавита, за которой следует двоеточие. Для подключения к компьютеру  одного или несколько дисководов и управления их работой нужен Дисковый контроллер
• Носитель информации (носитель записи) – материальный объект, способный хранить информацию. Информация записывается на носитель посредством изменения физических, химических и механических свойств запоминающей среды

• Носитель информации (носитель записи) – материальный объект, способный хранить информацию. Информация записывается на носитель посредством изменения физических, химических и механических свойств запоминающей среды

Внешняя память

• По типу доступа к информации внешнюю память делят на два класса:
• Устройства прямого (произвольного) доступа –  время обращения к информации не зависит от места её расположения на носителе;
• Устройство последовательного доступа – такая зависимость существует
• В состав внешней памяти входят:  1) накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);  2) накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);  3) накопители на магнитооптических компакт дисках;  4) накопители на оптических дисках (CD-ROM);  5) накопители на магнитной ленте и др.

.

• НГМД - накопители на гибких магнитных дисках
• - Предназначены для хранения небольших объемов информации
• - Следует оберегать от сильных магнитных полей и нагревания 
• - Это носители произвольного (прямого)  доступа к информации
• - Используются для переноса данных с одного компьютера на другой
• - Для работы с информации носитель должен быть отформатирован, т.е. должна быть произведена магнитная  разметка диска на дорожки и секторы
• - Скорость обмена информации зависит от скорости вращения дисковода. Для обращения к диску, вставленному в дисковод, присваивается имя  А:
• -

•   Диски называются гибкими потому, что их рабочая поверхность изготовлена из эластичного материала и помещена в твердый защитный конверт. Для доступа к магнитной поверхности диска в защитном конверте имеется закрытое шторкой окно. Поверхность диска покрыта специальным магнитным слоем (1- намагниченный участок, 0 – не намагниченный). Информация записывается с двух сторон диска на дорожки в виде концентрических окружностей. Дорожки разбиваются на секторы. Современные дискетки имеют программную разметку.

• На каждом секторе выделяется участок для его идентификации, а на остальное место записываются данные. Дисковод снабжен двумя двигателями. Один обеспечивает вращение внутри защитного конверта. Второй перемещает головку записи/чтения вдоль радиуса поверхности диска. В защитном конверте имеется специальное окно защиты записи. С помощью бегунка это окно открывают и дискета становится доступна только на чтение, а на запись доступа не будет. Это предохраняет информацию на диске от изменения и удаления.

.

• НЖМД - накопители на жестких магнитных дисках
• - Предназначены для хранения той информации, которая наиболее часто используется в работе - программ операционной системы, компиляторов, сервисных программ, прикладных программ пользователя, текстовых документов, файлов базы данных
• - Следует оберегать от ударов при установке и резких перемещений в пространстве
• - Это носители с произвольным доступом к информации
• - Для хранения информации разбивается на дорожки и секторы
• - Скорость обмена информации значительно выше ГД
• - Объём ЖД измеряется от Мбайт до сотен Гбайт

• НЖМД встроены в дисковод и являются несъемными. Они представляют собой несколько алюминиевых дисков с магнитным покрытием, заключенных в единый корпус с электродвигателем, магнитными головками и устройством позиционирования. К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка, которая перемещается по радиусу диска с внешней стороны к центру. Во время работы дисковода диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации. Благодаря хорошей защищенности от пыли, влаги и других внешних воздействий достигают высокой плотности записи, в отличии от дискет.

• Для обращения к НЖМД используется имя, задаваемое прописной латинской буквой, начиная с С:   , но с помощью специальной системной программы можно разбить свой физический ЖД на несколько логических дисков, каждому из которых соответствующее имя.
• Накопители на жестких магнитных дисках часто называют винчестер - по первой модели ЖД, имевшего 30 дорожек по 30 секторов, что совпало с калибром 30?/30? охотничьего ружья

.

• Оптические (лазерные) CD и DVD диски
• - Предназначены для хранения любого вида информации
• - Информацию на CD записывается с помощью лазерного луча
• - Следует оберегать от царапин и загрязнения поверхности
• - Это носители прямого (произвольного) доступа к информации
• - Объем (ёмкость) CD составляет сотни Мбайт; DVD -более 1Гбайта
• - Более долговечны и надежны, чем магнитные диски
• CD – Compact Disk. Изготовляют из органических материалов с напылением на поверхность тонкого алюминиевого слоя. Лазерный диск имеет одну дорожку в виде спирали. Информация записывается  отдельными секторами мощным лазерным лучом, выжигающим на поверхности диска углубления, и представляет собой чередование впадин и выпуклостей. При считывании информации выступы отражают свет слабого лазерного луча и воспринимаются как «1», впадины поглощают луч и, воспринимаются как «0». Это бесконтактный способ считывания информации.  Срок хранения 50-100лет
• DVD – Digital Video Disk. Имеет те же размеры, что и CD. Объем - Гбайт. Может быть односторонним или двухсторонним, а на каждой стороне может быть 1 или 2 рабочих слоя.

.

• Накопители на магнитных лентах (НМЛ)
• - Используют для резервного (относительно медленного) копирования  и хранения больших объемов информации (архивы)
• - Устройство для записи и считывания магнитных лент называется стример
• - Это устройство последовательного доступа к информации

Микропроцессор

• Процессор (Микропроцессор, chip-кристалл) – это основной рабочий компонент компьютера, который:
• - выполняет арифметические и логические операции; - управляет вычислительным процессом; - координирует работу всех устройств компьютера.
• Реализуется процессор в виде сверх большой интегральной схемы (СБИС) на которой размешаются десятки миллионов функциональных элементов.
• В общем случае центральный процессор содержит:
• 1) Арифметико-логическое устройство - часть процессора, выполняющая машинные команды
• 2) Устройство управления – часть процессора, выполняющая функции управления устройствами компьютера

• 3) Шины данных и шины адресов – много проводные линии с гнездами для подключения электронных схем. Совокупность проводов магистрали разделяется на отдельные группы: шину адреса, шины данных и шину управления: Шина адреса предназначена для передачи адреса того устройства (или той ячейки памяти), к которому обращается процессор. По шине данных передаётся  вся информация при записи и считывании. По шине управления передается управляющий сигнал. Процесс взаимодействия процессора и памяти сводится к двум операциям – записи и считывания информации. При записи процессор по специальным проводникам (шина адреса) передает биты, кодирующие адрес, по  другим проводникам – управляющий сигнал «запись», и еще по другой группе проводников (шины данных) передает записываемую информацию. При чтении по шине адреса передается соответствующий адрес оперативной памяти (ОП), а с шины данных считывается нужная информация.

.

• 4) Регистры - ячейки памяти, которые служат для кратковременного хранения и преобразования данных и команд. На физическом уровне регистр – совокупность триггеров, способных хранить один двоичный разряд и связанных между собой общей системой управления
• 5) Счетчик команд – регистр управляющего устройства компьютера содержимое, которого соответствует адресу очередной выполняемой команды. Счетчик команд служит для автоматической выборки программы из последовательных ячеек памяти
• 6) Кэш память  - очень быстрая память малого объема служит для увеличения производительности компьютера, согласования работы устройств различной скорости. Кэш-память может быть встроена сразу в процессор или размещаться на материнской плате
• 7) Сопроцессор – вспомогательный процессор, предназначенный для выполнения математических и логических действий. Использование сопроцессора позволяет ускорить процесс обработки информации компьютером

Устройство вывода

• Устройства вывода  - это устройства, которые переводят информацию с машинного языка в формы, доступные для человеческого восприятия.
• К устройствам вывода относятся :
• Монитор (дисплей) - универсальное устройство визуального отображения всех видов информации
• Различают алфавитно-цифровые и графические мониторы, а также  монохромные мониторы и мониторы цветного изображения - активно-матричные и пассивно-матричные жкм.
•   Разрешающая способность выражается количеством элементов изображения по горизонтали и вертикали. Элементами графического изображения считаются точки – пиксели (picture element). Элементами текстового режима также являются символы. Современные видеоадаптеры (SuperVGA) обеспечивают высокие разрешения и отображают 16536 цветов при max разрешении.

Устройство вывода

• Существуют: 1) мониторы на базе электронно-лучевой трубки (CRT).
• 2) жидкокристаллические мониторы (LCD) на базе жидких кристаллов. Жидкие кристаллы – особое состояние некоторых органических веществ, в котором они обладают текучестью и свойством образовывать пространственные структуры, подобные кристаллическим. Жидкие кристаллы могут изменять свою структуру и светооптические свойства под воздействием электрического напряжения.

• Принтер – устройство для вывода информации в виде печатных копий текста или графики. Существуют:
• Лазерный принтер – печать формируется за счет эффектов ксерографии
• Струйный принтер – печать формируется за счет микро капель специальных чернил.
• Матричный принтер – формирует знаки несколькими иголками, расположенными в головке принтера. Бумага втягивается с помощью вала, а между бумагой и головкой принтера располагается красящая лента.
• Плоттер (графопостроитель) – устройство, которое чертит графики, рисунки и диаграммы под управлением компьютера. Изображение получается с помощью пера. Используется для получения сложных конструкторских чертежей, архитектурных планов, географических и метеорологических карт, деловых схем.

.

Устройство вывода

• Акустические колонки и наушники – устройство для вывода звуковой информации
•   Модем – устройство подключения компьютера для передачи и приема по телекоммуникационным линиям. Для передачи информации модем преобразует сигнал из цифровой формы в аналоговую, для приема сигнала – наоборот.
• Сетевой адаптер (сетевая карта) – устройство для подключения компьютера к локальной сети. Сетевой адаптер контролирует доступ к среде передачи данных и обмен данными в сети, выполняет функцию сопряжения компьютера с каналами связи.
• Магистраль – линия связи к которой подключена сеть. Для крупных сетей магистраль реализуют на волоконно-оптическом кабеле.

Учитель информатики

МБОУ Хорошовской средней школы Николаева Ольга Викторовна