Какое устройство является главным устройством компьютера. Функциональная схема компьютера. Основные устройства компьютера и их функции. С его помощью изображение отображается в больших размерах. Эти устройства используются вместе с компьютерами в больших

Билет № 1.

Информатизация общества. Основные этапы развития вычислительной техники.

Во 2 веке нашей эры в Китае изобрели бумагу. В середине 15 века изобретен первый печатный станок. В 19 веке изобретена фотография и кино. В 20 веке изобретен магнитофон и видеомагнитофон.

Первоначально люди пользовались средствами ближней связи: речь, слух, зрение. Первое средство дальней связи - почта, затем изобретены элект­рический телеграф, электромагнитный телеграфный аппарат, телефон, и в 1895 году русский изобретатель Попов открыл эпоху радиосвязи. Изобретены телевидение и спутниковая связь.

Принтеры производят выходные данные на бумаге, используя матрицу игл, термальные, ромашковые, струйные и лазерные технологии. Принтеры, которые не используют воздействие, генерируют одну копию за раз, в то время как принтеры с эффектом могут использовать углеродную бумагу для печати нескольких копий.

Два удара могут быть обнаружены без воздействия. Эти удары действуют на ленту, чтобы сформировать персонажа. Когда персонаж был выбран, молот, контролируемый электромагнитом, попадает на лепесток, а персонаж через подписанную ленту печатается на бумаге. Среди различных типов непечатаемых принтеров мы обнаруживаем следующее.

Важнейшим видом обработки информации являются вычис­ления, первым счетным средством для человека были его пальцы. В 5 веке до нашей эры в Греции и Египте получил распространение абак - счетная доска. Вычисления на абаке про­изводились перемещением ка­мешков по желобам на мрамор­ной доске. Подобные счетные инстру­менты -распространялись и раз­вивались по всему миру. В начале 17 века введено понятие логарифма, которые сводят трудоемкие арифметические операции к более простым. Появилась логарифмическая линейка. Затем Паскаль изобрел счетную машину, Лейбниц изобрел механический арифмометр, который стал предшественником калькулятора.

Как только пучок был модулирован, он воздействует на зеркало, которое отражает его по направлению к барабану, так что страница, которую вы хотите записать, воспроизводится на нем электростатически. Устройство, с помощью которого звуковые сигналы испускаются из звуковой карты.

Это устройства, расположенные в ухе, чтобы слушать то, что посылает звуковая карта. У них есть то преимущество, что они не могут быть услышаны другим человеком только для того, кто их использует. Устройство, посредством которого копия другой печатной формы печатается, передается или по телефону или из самого факта. Для этого используется рулон бумаги, который отключается при завершении печати.

Билет № 2

Общая схема ПК. Основные устройства компьютера и их функции.

Основной деталью персонального компьютера является микропроцессор (МП), это миниатюрная электросхема. ПК представляет собой комплект устройств, где главным является системный блок, в нем мозг машины: микропроцессор и внутренняя память; там же блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств. Системный блок снабжен вентилятором для охлаждения. Весь системный блок помещен в металлический корпус, на поверхности которого имеются кнопки включения электропитания, щели для установки дискет в дисковые устройства, разъемы для подключения внешних устройств. Кроме системного блока в ПК обязательно входят клавиатура и монитор, дополнительно могут быть мышь, джойстик, принтер, сканер, модем. Все это внешние устройства ПК, каждое из которых взаимодействует с ПК через специальный блок – контроллер (существуют контроллер дисковода, контроллер монитора и т.д.), его задача преобразование информации, поступающей от процессора, в соответствующие сигналы, управляющие работой устройств. Например, на контроллер монитора поступает двоичный код 01000001, это код латинской буквы А, в ответ контроллер организует работу монитора так, что на экране высветится буква А. Здесь контроллер клавиатуры преобразовал сигнал от клавиши в двоичный код, который будет передан по линии связи с процессору.

Они имеют основную функцию хранения данных и программ на постоянной или полу-постоянной основе. Меры по хранению информации. Мегабайт: эквивалент 024 Кб. В течение нескольких лет магнитные ленты были единственным типом хранения или летучих. Последовательное хранение на ленте требует, чтобы магнитный накопитель считывал их с самого начала, пока не достигнет желаемого файла данных, таким же образом, что тот, кто слушает стереоустройство, должен запустить аудиокассету, чтобы найти определенную запись.

В настоящее время наиболее используемым средним носителем информации в микрокомпьютерах является так называемая гибкая дискета или дискета. Дискета - это просто лист круговой пластинки, покрытый слоем оксида железа, который может хранить магнитные импульсы. Дискеты бывают разных размеров.

А.П.Шестаков

Несмотря на огромное разнообразие вычислительной техники и ее необычайно быстрое совершенствование, фундаментальные принципы устройства машин во многом остаются неизменными. В частности, начиная с самых первых поколений, любая ЭВМ состоит из следующих основных устройств: процессор, память (внутренняя и внешняя) и устройства ввода и вывода информации. Рассмотрим более подробно назначение каждого из них.

Системы жесткого диска очень важны как носители в компьютерных системах, поскольку они могут хранить данные в больших количествах и быстрее, а также их восстановление быстрее, чем на гибких дисках. Жесткие диски содержат одну или несколько жестких поверхностей для записи данных, каждый из которых покрыт металлическим оксидом, регистрирующим магнитные заряды. Чем быстрее диск вращается, тем быстрее данные могут быть найдены.

В качестве альтернативы магнитным накопительным дискам и на основе разработки лазерной технологии были разработаны оптические диски. Оптические диски лазерной техники классифицируются в шести группах: с одной стороны, компакт-диски только чтения, только для записи и перезаписываемые. С другой стороны, цифровые универсальные диски или цифровые видеодиски, как в формате только для чтения, так и в виде одной записи, как многократные записи.

Процессор является главным устройством компьютера, в котором собственно и происходит обработка всех видов информации. Другой важной функцией процессора является обеспечение согласованного действия всех узлов, входящих в состав компьютера. Соответственно наиболее важными частями процессора являются арифметико-логическое устройство АЛУ и устройство управления УУ.

Информация неокончательна, хотя ее можно читать неограниченное количество раз. После того, как диск «закрыт», пользователь может прочитать его столько раз, сколько пожелает, но он не может изменить его содержимое. Наконец, на перезаписываемых оптических дисках пользователь может записывать и читать так же, как на обычной дискете.

Примеры периферийных устройств вывода

Эти диски представляют собой основную поддержку хранения мультимедийных компьютерных систем, поскольку они позволяют одновременно записывать аудио, видео и данные. Он соответствует задачам, сложным, как программирование, таким простым, как включение или выключение. Информация, которую вы вводите, - это символы и цифры, которые интерпретируются определенным образом каждой из программ. Мышь: позволяет вам направлять указатель по экрану и выбирать действия, доступные в нем. Он также позволяет передавать заказы на компьютер через систему распознавания голоса. Сканер: его функция заключается в том, чтобы сфотографировать плоские изображения, чтобы ввести их в качестве информации на компьютере. Камера: камеры позволяют делать снимки и хранить их непосредственно на компьютере. Они также позволяют снимать видео. Монитор: его функция - показывать действия, выполняемые пользователем на компьютере. Принтер: его функция заключается в том, чтобы печатать на бумаге выбранную информацию, которая должна наблюдаться вне компьютера. Они могут быть напечатаны из программных кодов и сообщений об ошибках в тексты и фотографии.

Примеры смешанных периферийных устройств

Сенсорный экран: его функция аналогична мыши, поскольку она позволяет выбирать функции, доступные на экране, просто руками. Однако, поскольку это экран, он также позволяет наблюдать и воспроизводить информацию, хранящуюся на компьютере. Многофункциональные принтеры: для того, чтобы быть принтером, это выходная периферия, но поскольку это также сканер, это входная периферия. Модем: его функция заключается в подключении к Интернету, позволяющем вводить и выводить информацию. Преобразует цифровой сигнал в аналоговый, который будет передаваться по телефонной линии. Сетевой адаптер: его функция заключается в подключении к Интернету, позволяющем вводить и выводить информацию. Он используется с цифровым интернет-сервисом. Беспроводная карта: ее функция заключается в получении беспроводной сети, посредством которой информация отправляется и принимается.

Примеры периферийных устройств хранения

Внешний жесткий диск: его функция заключается в том, чтобы хранить большие объемы информации мобильным способом, поскольку она позволяет физически передавать эту информацию, с которой следует обращаться на любом компьютере.
  • Клавиатура: позволяет вводить инструкции на компьютере.
  • Микрофон: позволяет вводить звуки в компьютер.
  • Он также позволяет наблюдать или воспроизводить информацию без ее модификации.
  • Динамик: позволяет прослушивать сохраненные звуки.
Много раз, когда мы начинаем с электроники, мы делаем много путаниц, один из них - путать микропроцессор с микроконтроллером.

Каждый процессор способен выполнять вполне определенный набор универсальных инструкций, называемых чаще всего машинными командами. Каков именно этот набор, определяется устройством конкретного процессора, но он не очень велик и в основном аналогичен для различных процессоров. Работа ЭВМ состоит в выполнении последовательности таких команд, подготовленных в виде программы. Процессор способен организовать считывание очередной команды, ее анализ и выполнение, а также при необходимости принять данные или отправить результаты их обработки на требуемое устройство. Выбрать, какую инструкцию программы исполнять следующей, также должен сам процессор, причем результат этого выбора часто может зависеть от обрабатываемой в данный момент информации.



Микроконтроллер может быть запрограммирован для нескольких функций, но он выполняет только то, что находится в его программе, для выполнения других функций, которые необходимо перепрограммировать. Примеры микроконтроллеров. Микроконтроллеры обычно отправляются, то есть они предназначены для устройства или системы, которые он контролирует. Он остается внутри другого электронного устройства, чтобы они могли контролировать свои функции, такие как сигналы тревоги, приборы, транспортные средства и т.д.

Хотя внутри процессора всегда имеются специальные ячейки (регистры) для оперативного хранения обрабатываемых данных и некоторой служебной информации, в нем сознательно не предусмотрено место для хранения программы. Для этой важной цели в компьютере служит другое устройство – память. Мы рассмотрим лишь наиболее важные виды компьютерной памяти, поскольку ее ассортимент непрерывно расширяется и пополняется все новыми и новыми типами.

Положительные и отрицательные стороны использования компьютера

Микроконтроллеры широко используются сегодня, потому что способность микроконтроллеров управлять и оптимизировать функции устройства значительно высока. Его большое преимущество заключается в том, чтобы иметь низкую стоимость, иметь компоненты, такие как воспоминания и преобразователи внутри, и его программирование легко.

Микропроцессор, также называемый процессором, представляет собой в основном интегральную схему, которая выполняет функции расчета и принятия решений. Он - электронный мозг на чипе, используемый в компьютерах, сотовых телефонах, планшетах и ​​всем электронном оборудовании, которые полагаются на него для выполнения своих функций.

Память в целом предназначена для хранения как данных, так и программ их обработки: согласно фундаментальному принципу фон Неймана, для обоих типов информации используется единое устройство.

Начиная с самых первых ЭВМ, память сразу стали делить на внутреннюю и внешнюю. Исторически это действительно было связано с размещением внутри или вне процессорного шкафа. Однако с уменьшением размеров машин внутрь основного процессорного корпуса удавалось поместить все большее количество устройств, и первоначальный непосредственный смысл данного деления постепенно утратился. Тем не менее, терминология сохранилась.




Микропроцессор был одним из самых ранних и, возможно, самых известных 8-битных микропроцессоров, когда-либо созданных. Микропроцессор не работает в одиночку и не может быть запрограммирован, он выполняет только функции, которые другие внешние компоненты отправляют на него. Это означает, что для работы микропроцессора ему нужны другие внешние компоненты, такие как память для чтения и записи для хранения данных, постоянная память для хранения программ, устройство или память для постоянного хранения данных, периферийных устройств, преобразователей, интерфейсов, и т.д.

Под внутренней памятью современного компьютера принято понимать быстродействующую электронную память, расположенную на его системной плате. Сейчас такая память изготавливается на базе самых современных полупроводниковых технологий (раньше использовались магнитные устройства на основе ферритовых сердечников – лишнее свидетельство тому, что конкретная физические принципы значения не имеют). Наиболее существенная часть внутренней памяти называется ОЗУ - оперативное запоминающее устройство. Его главное назначение состоит в том, чтобы хранить данные и программы для решаемых в текущий момент задач. Наверное, каждому пользователю известно, что при выключении питания содержимое ОЗУ полностью теряется. В состав внутренней памяти современного компьютера помимо ОЗУ также входят и некоторые другие разновидности памяти, которые при первом знакомстве можно пропустить. Здесь упомянем только о постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), в котором в частности хранится информация, необходимая для первоначальной загрузки компьютера в момент включения питания. Как очевидно из названия, информация в ПЗУ не зависит от состояния компьютера (для лучшего понимания можно указать на некоторую аналогию между информацией в ПЗУ и “врожденными” безусловными рефлексами у живых существ). Раньше содержимое ПЗУ раз и навсегда формировалось на заводе, теперь же современные технологии позволяют в случае необходимости обновлять его даже не извлекая из компьютерной платы.




Это не означает, что он больше не является микроконтроллером, он просто получил повышение функции. В чем разница между микропроцессором и микроконтроллером? Оба выполняют некоторые операции, которые выполняются, извлекают инструкции из памяти и выполняют эти инструкции, и результат этих прогонов используется для обслуживания устройств вывода. Электронные инструкции, представленные группой бит, всегда получаются из области хранения, которую мы называем памятью.

Внешняя память реализуется в виде довольно разнообразных устройств хранения информации и обычно конструктивно оформляется в виде самостоятельных блоков. Сюда, прежде всего, следует отнести накопители на гибких и жестких магнитных дисках (последние несколько жаргонно пользователи часто именуют винчестерами), а также оптические дисководы (устройства для работы с CD ROM). В конструкции устройств внешней памяти имеются механически движущиеся части, поэтому скорость их работы существенно ниже, чем у полностью электронной внутренней памяти. Тем не менее, внешняя память позволяет сохранить огромные объемы информации с целью последующего использования. Подчеркнем, что информация во внешней памяти прежде всего предназначена для самого компьютера и поэтому хранится в удобной ему форме; человек без использования машины не в состоянии, например, даже отдаленно представить содержимое немаркированной дискеты или диска CD ROM.

Современные программные системы способны объединять внутреннюю и внешнюю память в единое целое, причем так, чтобы наиболее редко используемая информация попадала в более медленно работающую внешнюю память. Такой метод дает возможность очень существенно расширить объем обрабатываемой с помощью компьютера информации.

Если процессор дополнить памятью, то такая система уже может быть работоспособной. Ее существенным недостатком является невозможность узнать что-либо о происходящем внутри такой системы. Для получения информации о результатах, необходимо дополнить компьютер устройствами вывода, которые позволяют представить их в доступной человеческому восприятию форме. Наиболее распространенным устройством вывода является дисплей, способный быстро и оперативно отображать на своем экране как текстовую, так и графическую информацию. Для того чтобы получить копию результатов на бумаге, используют печатающее устройство, или принтер.

Наконец, поскольку пользователю часто требуется вводить в компьютерную систему новую информацию, необходимы еще и устройства ввода. Простейшим устройством ввода является клавиатура. Широкое распространение программ с графическим интерфейсом способствовало популярности другого устройства ввода – манипулятора мышь. Наконец, очень эффективным современным устройством для автоматического ввода информации в компьютер является сканнер, позволяющий не просто преобразовать картинку с листа бумаги в графический компьютерный файл, но и с помощью специального программного обеспечения распознать в прочитанном изображении текст и сохранить его в виде, пригодном для редактирования в обычном текстовом редакторе.

Теперь, когда мы знаем основные устройства компьютера и их функции, осталось выяснить, как они взаимодействуют между собой. Для этого обратимся к функциональной схеме современного компьютера, приведенной на рисунке.

Для связи основных устройств компьютера между собой используется специальная информационная магистраль, обычно называемая инженерами шиной. Шина состоит из трех частей:

шина адреса, на которой устанавливается адрес требуемой ячейки памяти или устройства, с которым будет происходить обмен информацией;

шина данных, по которой собственно и будет передана необходимая информация; и, наконец,

шина управления, регулирующей этот процесс (например, один из сигналов на этой шине позволяет компьютеру различать между собой адреса памяти и устройств ввода/вывода).

Рассмотрим в качестве примера, как процессор читает содержимое ячейки памяти. Убедившись, что шина в данный момент свободна, процессор помещает на шину адреса требуемый адрес и устанавливает необходимую служебную информацию (операция – чтение, устройство – ОЗУ и т.п.) на шину управления. Теперь ему остается только ожидать ответа от ОЗУ. Последнее, “увидев” на шине обращенный к нему запрос на чтение информации, извлекает содержимое необходимой ячейки и помещает его на шину данных. Разумеется, реальный процесс значительно подробнее, но нас сейчас не интересуют технические детали. Особо отметим, что обмен по шине при определенных условиях и при наличии определенного вспомогательного оборудования может происходить и без непосредственного участия процессора, например, между устройством ввода и внутренней памятью.

Подчеркнем также, что описанная нами функциональная схема на практике может быть значительно сложнее. Современный компьютер может содержать несколько согласованно работающих процессоров, прямые информационные каналы между отдельными устройствами, несколько взаимодействующих магистралей и т.д. Тем не менее, если понимать наиболее общую схему, то разобраться в конкретной компьютерной системе будет уже легче.

Магистральная структура позволяет легко подсоединять к компьютеру именно те внешние устройства, которые нужны для данного пользователя. Благодаря ей удается скомпоновать из стандартных блоков любую индивидуальную конфигурацию компьютера.

Список литературы

Информатика в понятиях и терминах: Кн. для учащихся ст. классов сред. шк./ Г.А. Бордовский, В.А. Извозчиков, Ю.В. Исаев, В.В. Морозов; Под ред. В.А. Извозчикова. - М.: Просвещение, 1991. - 208 с.

Основы информатики и вычислительной техники: Проб. учеб. пособие для сред. учеб. заведений. В 2-х ч. Ч.1/ А.П. Ершов, В.М. Монахов, С.А. Бешенков и др.; Под ред. А.П. Ершова, В.М. Монахова. - М.: Просвещение, 1985. - 96 с.

Основы информатики и вычислительной техники: Проб. учеб. пособие для сред. учеб. заведений. В 2-х ч. Ч.2/ А.П. Ершов, В.М. Монахов, А.А. Кузнецов и др.; Под ред. А.П. Ершова, В.М. Монахова. - М.: Просвещение, 1986. - 143 с.

Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. СПб.: Издательство "Питер", 2000. - 816 c.