Презентация для урока информатики и ИКТ "Устройство компьютера"

Презентацию подготовил ученик 8 класса Моисеенко Дмитрий

Информацию можно:

• создавать;
• передавать;
• принимать;
• запоминать;
• искать;
• копировать;
• обрабатывать;
• разрушать;
• измерять;
• делить на части и т.д.

Компьютер – это универсальное электронное программно-управляемое устройство, предназначенное для автоматической обработки, хранения и передачи информации.

Принцип программного управления компьютером состоит в том, что программа состоящая из набора команд, записывается в память компьютера, а компьютер автоматически исполняет эту программу.

Программа — это заранее заданная, четко определённая последовательность арифметических, логических и других операций.

Компьютер обрабатывает информацию, исполняя программы, которые разрабатываются человеком и вводятся в память компьютера.

В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип.

Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.

Кроме этого модульный принцип предполагает, что новые устройства (модули) должны быть совместимы со старыми и легко устанавливаться в том же месте, а это позволяет пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и модернизировать его.

• Функциональная организация компьютера Аппаратная реализация компьютера
• Функциональная организация компьютера Аппаратная реализация компьютера
• Функциональная организация компьютера
• Аппаратная реализация компьютера

• Устройства ввода – это устройства для ввода информации в память компьютера.

• Эти устройства преобразуют различные виды информации (графическую, текстовую, числовую, звуковую) в цифровую (двоичную) форму
• К устройствам ввода относятся клавиатура, мышь, сканер, микрофон, графический планшет, джойстик и другие.

Клавиатура – стандартное устройство для

ввода алфавитно-цифровой информации и команд.

Кроме алфавитно-цифровых клавиш клавиатура обычно имеет 12 функциональных клавиш , расположенных вдоль верхнего края. Функциональные клавиши могут программироваться пользователем. Например, во многих программах для получения помощи (подсказки) задействована клавиша F1 , а для выхода из программы — клавиша F10 .

Управляющие клавиши имеют следующее назначение:

Enter — клавиша ввода ;

Esc (Escape — выход) клавиша для отмены каких-либо действий, выхода из программы, из меню и т.п.;

Ctrl и Alt — эти клавиши самостоятельного значения не имеют, но при нажатии совместно с другими управляющими клавишами изменяют их действие;

Shift (регистр) — обеспечивает смену регистра клавиш (верхнего на нижний и наоборот);

Insert (вставлять) — переключает режимы вставки (новые символы вводятся посреди уже набранных, раздвигая их) и замены (старые символы замещаются новыми);

Delete (удалять) — удаляет символ с позиции курсора;

Back Space или ←     — удаляет символ перед курсором;

Home и End — обеспечивают перемещение курсора в первую и последнюю позицию строки , соответственно;

Page Up и Page Down — обеспечивают перемещение по тексту на одну страницу (один экран) назад и вперед;

Tab — клавиша табуляции , обеспечивает перемещение курсора вправо сразу на несколько позиций до очередной позиции табуляции;

Caps Lock — фиксирует верхний регистр, обеспечивает ввод прописных букв вместо строчных ;

Print Screen — обеспечивает печать информации , видимой в текущий момент на экране.

Длинная нижняя клавиша без названия — предназначена для ввода пробелов .

Клавиши ↑, ↓ , → , ← служат для перемещения курсора вверх, вниз, влево и вправо на одну позицию или строку.

Малая цифровая клавиатура используется в двух режимах — ввода чисел и управления курсором . Переключение этих режимов осуществляется клавишей Num Lock .

• Мышь – это устройство-манипулятор для управления курсором и для работы с графическим интерфейсом. При перемещении мыши по коврику на экране перемещается указатель мыши, при помощи которого можно указывать на объекты и/или выбирать их. Используя клавиши мыши (их может быть две или три) можно задать тот или другой тип операции с объектом.
• Д жойстик — устройство-манипулятор для ввода информации о движениях руки

Сканер – устройство для оптического ввода изображений в память компьютера

Если при помощи сканера вводится текст, компьютер воспринимает его как картинку, а не как последовательность символов. Для преобразования такого графического текста в обычный символьный формат используют программы оптического распознавания образов.

• Веб-камера – устройство для ввода в память компьютера видеоинформации в режиме реального времени. Используется для организации видеоконференций.

• Микрофон – устройства для ввода звуковой информации. Микрофон подключается к звуковой карте, которая преобразует звук в цифровую форму
• Графический планшет – устройство для ввода графической информации, рукописного текста с помощью специальной ручки.

• Устройства вывода – это устройства для вывода информации из памяти компьютера к пользователю.
• Эти устройства преобразуют информацию из двоичной (цифровой) формы в привычные для пользователя виды: текстовую, звуковую, графическую
• К устройствам ввода относятся: видеомонитор, принтер, акустические колонки, наушники, графопостроитель и другие.

Принтер – устройство для отображения символьной и графической информации на бумаге.

В настоящее время наибольшее распространение получили два типа принтеров :струйные , лазерные.

Видеомонитор – устройство для отображения символьной и графической информации на экране

Сейчас наибольшее распространение получили мониторы на базе электронно-лучевой трубки и жидкокристаллические мониторы ( LCD)

• Акустические колонки и наушники – устройства для вывода звуковой информации

Графопостроитель (плоттер) – устройство для вывода сложной графической информации на бумагу.

Плоттеры используются для получения сложных конструкторских чертежей, архитектурных планов, географических и метеорологических карт, деловых схем, плакатов.

Роликовые плоттеры прокручивают бумагу под пером, а планшетные плоттеры перемещают перо через всю поверхность горизонтально лежащей бумаги.

Процессор – центральное устройство компьютера, которое осуществляет обработку информации, выполняя арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.

Функции процессора:

• обработка данных по заданной программе путем выполнения арифметических и логических операций;
• программное управление работой устройств компьютера.

Та часть процессора, которая выполняет команды, называется арифметико-логическим устройством (АЛУ), а другая его часть, выполняющая функции управления устройствами, называется устройством управления (УУ).

Обычно эти два устройства выделяются чисто условно, конструктивно они не разделены.

Современные процессоры выполняются в виде микропроцессоров .

Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему — тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера.

• Основной характеристикой процессора является производительность (быстродействие) – количество операций выполняемых за единицу времени.

• Производительность процессора определяется его тактовой частотой , разрядностью и его архитектурой.

• Внутренняя память – это устройство, которое хранит информацию, необходимую компьютеру в данный момент работы.

• В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и постоянная ( специальная) память.
• Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM) — это энергозависимое быстрое запоминающее устройство сравнительно небольшого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда компьютер выключается, вся информация, которая находилась в ОЗУ, удаляется.

Обычно оперативная память исполняется из интегральных микросхем

ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ

Процессор компьютера может работать только с теми данными, которые хранятся в ячейках его оперативной памяти.

Память состоит из множества ячеек. В каждой ячейке может храниться в данный момент только одно из двух значений: нуль или единица. Ячейка памяти, хранящая один двоичный знак, называется « бит ».

Бит – наименьшая частица памяти компьютера. В одном бите памяти хранится один бит информации.

Свойства внутренней памяти:

Дискретность :

память состоит из отдельных ячеек – битов.

Адресуемость :

во внутренней памяти компьютера все байты пронумерованы. Нумерация начинается с нуля. Порядковый номер байта называется его адресом. Занесение информации в память, а также извлечение ее из памяти, проводится по адресам.

Кэш-память или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.

Кэш-памятью управляет специальное устройство —контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память .

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM) — энергонезависимая память, для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом "зашивается" в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств

Внешняя память – это устройства, предназначенные для долговременного хранения больших объёмов информации.

Внешняя память энергонезависима, характеризуется меньшим быстродействием в сравнении с внутренней памятью, но имеет намного больший информационный объём.

Устройства внешней памяти (накопители) обеспечивают запись информации на носители информации , а также считывание информации с носителей.

В настоящее время наибольшее распространение получили накопители с магнитным и оптическим(лазерным) принципом записи и считывания информации.

• Накопители на гибких магнитных дисках (дисководы) – устройства которые записывают информацию на гибкие магнитные диски (дискеты) диаметром 3,5 дюйма (89 мм) ёмкостью 1,44 Мбайт
• Гибкие магнитные диски ( floppy disk ) помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. Дискета вставляется в дисковод. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и записывается (или считывается) информация
• Дискеты обычно используется для переноса данных с одного компьютера на другой .

• Накопитель на жёстких магнитных дисках (англ. HDD — Hard Disk Drive ) — это запоминающее устройство большой ёмкости, в котором носителями информации являются несменные круглые жёсткие пластины, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Жесткие магнитные диски размещаются на одной оси, они заключены в металлический корпус и вращающихся с высокой угловой скоростью Жёсткие диски используется для постоянного хранения информации — программ и данных. Ёмкость жёстких дисков измеряется сотнями Гбайт

• Накопители на оптических дисках (приводы оптических дисков) – устройства, которые записывают информацию и считывают информацию с помощью лазерного излучения.
• Информация записывается на диски двух основных видов - CD ( Сompact Disk ) ёмкостью около 700 Мбайт и DVD ( Digital Video Disk) ёмкостью несколько Гбайт. Для работы с DVD необходимы DVD –приводы, которые могут работать также с CD .
• Используются различные типы оптических дисков:

диски только для считывания информации ( CD-ROM и DVD-ROM ), диски для однократной записи ( CD-R и DVD-R ), диски для многократной записи, то есть перезаписываемые ( CD-RW и DVD-RW ). Для записи информации необходимы пишущие приводы CD-RW и приводы DVD-RW .

• Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информации. На лазерных дисках CD (CD — Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD — Digital Video Disk, цифровой видеодиск) информация записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и приобретает значения 0 или 1.

ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ

Существуют также оптические диски новых форматов:

• HD DVD ёмкостью 15 Гбайт однослойные и 30 Гбайт двухслойные

• Blu-Ray Disc ёмкостью 25 Гбайт однослойные и 50 Гбайт двухслойные

Для работы с такими дисками необходимы специальные оптические приводы

Flash -память – это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить информацию на микросхемах. Flash -память обеспечивает высокую сохранность данных, высокую скорость записи и считывания информации при небольших размерах. Устройства на основе flash-памяти не имеют в своём составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах