лекция 2-4. Лекция 2 Тема урока 2 Виды и характеристики экономической информации. Вопросы лекции 1
Скачать 42.63 Kb.
|
Лекция № 2 Тема урока №2 Виды и характеристики экономической информации.
Лекция № 3 Тема урока №3 «Классификация компьютеров. Состав аппартаного обеспечения ПК» Вопросы лекции:1. Классификация компьютеров 2. Состав аппаратного обеспечения ПК. I. Классификация по назначениюЭто один из наиболее ранних методов классификации. Он связан с тем, как компьютер применяется. По этому принципу различают: 1) Большие ЭВМ, называемые за рубежом мэйнфреймами (mainframe) – это самые мощные компьютеры. Их применяют для обслуживания очень крупных организаций и даже целых отраслей народного хозяйства. Штат обслуживания такой ЭВМ может составлять сотни человек. 2) Мини-ЭВМ. От больших ЭВМ компьютеры этой группы отличаются меньшими размерами и, соответственно, меньшей производительностью и стоимостью. Такие компьютеры используются крупными предприятиями, на-пример, для управления производственными процессами, научными учреждениями, некоторыми вузами. 3) Микро-ЭВМ. Компьютеры этого класса доступны многим предприятиям. Организации, использующие микро-ЭВМ обычно не создают вычисли-тельные центры. Для обслуживания такого компьютера достаточно небольшой вычислительной лаборатории в составе нескольких человек. В крупных вычислительных центрах микро-ЭВМ выполняют вспомогательные операции, для которых нет смысла использовать дорогие суперкомпьютеры. В последние годы микро-ЭВМ повсеместно почти полностью вытеснены персональными компьютерами. Поэтому во многих литературных источниках микро-ЭВМ путают с персональными компьютерами. 4) Персональные компьютеры (ПК). Эта категория компьютеров получила бурное развитие в течение последних двадцати лет. Такой компьютер предназначен для обслуживания одного рабочего места и, как правило, с ним одновременно работает один человек. Несмотря на свои небольшие размеры и относительно невысокую стоимость современные ПК обладают большой производительностью. Так, современный персональный компьютер значительно превосходит большие ЭВМ 70-х годов, мини-ЭВМ 80-х годов и микро-ЭВМ начала 90-х годов XX века. До недавнего времени ПК принято было делить на бытовые ПК и профессиональные ПК. Начиная с 1999 года в области персональных компьютеров начал действовать международный сертификационный стандарт – спецификация РС 99. Он регламентирует принципы классификации персональных компьютеров и оговаривает минимальные и рекомендуемые требования к каждой из категорий. Новый стандарт устанавливает следующие категории персональных компьютеров: – Consumer PC (массовый ПК); – Office PC (деловой ПК); – Mobile PC (портативный ПК); – Workstation PC (рабочая станция); – Entertainment PC (развлекательный ПК). Практически каждый год данный стандарт обновляется (PC 2000, PC 2001, PC 2003 и т. д.). Рассмотренная выше классификация ПК по назначению начала разрабатываться ещё на заре компьютерной эры и в настоящее время частично устарела и не вполне отвечает требованиям современности. II. Классификация по уровню специализации.По уровню специализации компьютеры делят на универсальные и специализированные. На базе универсальных компьютеров можно собирать вычислительные системы произвольной конфигурации (т. е. состава). К ним относятся персональные компьютеры, которые можно использовать для работы с текстами, музыкой, графикой, видео и т. д. Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К таким компьютерам относят, например, бортовые компьютеры судов, самолетов, космических кораблей, а в последнее время и автомобилей. В их задачу входит управление средствами ориентации и навигации, выполнение функций автоматического управления и связи, контроль бортовых систем и оптимизация параметров их работы. К специализированным ЭВМ относят также графические станции, сете-вые серверы и т. д. Во многих случаях с задачами специализированных компьютеров могут справиться и обычные универсальные компьютеры, но их использование зачастую неэффективно с экономической точки зрения. ^ III. Классификация по типоразмерам.Персональные компьютеры можно классифицировать по типоразмерам. Различают наиболее широко распространенные настольные (desktop), удобные для транспортировки портативные (notebook) и выполняющие функции “интеллектуальных записных книжек” карманные (palmtop) модели. ^ IV. Классификация по совместимости.В мире существует множество различных видов и типов компьютеров. Они выпускаются разными производителями, собираются из разных деталей, работают с разными программами. При этом очень важным вопросом становится совместимость различных компьютеров между собой. По аппаратной совместимости различают так называемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров в настоящее время наиболее широко распространены две аппаратные платформы – IBM PC и Apple Macintosh. Кроме аппаратной совместимости существуют совместимость на уровне операционной системы, программная совместимость, совместимость на уровне данных. Существуют и другие виды классификации компьютеров, такие, как, на-пример, по типу используемого процессора 2. Состав аппаратного обеспечения ПК. Персональный компьютер – универсальная техническая система. Его аппаратную конфигурацию (т.е. состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В настоящее время в базовой конфигурации персонального компьютера рассматривают четыре устройства: – системный блок; – монитор; – клавиатуру; – мышь. Устройства, находящиеся внутри системного блока называются внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними. Дополнительные внешние устройства (кроме входящих в состав базовой конфигурации монитора, клавиатуры и мыши) называют периферийными. По внешнему виду системные блоки различаются формой корпуса. Корпуса персональных компьютеров выпускают в горизонтальном (desktop) и вертикальном (tower) исполнении. Кроме формы для корпуса важен параметр, называемый форм-фактором. От него зависят требования к размещаемым устройствам. В настоящее время используются в основном корпуса двух форм-факторов – АТ и АТХ. Корпус представляет собой металлическую раму – шасси, на которую крепятся все внутренние устройства, снабженную лицевой панелью и закрываемую металлической крышкой, экранирующей электромагнитные волны. В задней верхней части корпуса (для вертикального корпуса) располагается блок питания. В зависимости от форм-фактора корпуса (АТ или АТХ) блок питания может быть неуправляемым, либо управляемым. Мощность блока питания также является одним из параметров корпуса. Для массовых моделей наиболее распространена мощность от 200 до 300 Вт. Блок питания компьютера не содержит в себе силового трансформатора и является импульсным, т. е. выполнен на полевых транзисторах. С одной стороны такой блок питания гораздо легче и занимает меньше места, чем аналогичный по мощности трансформаторный. На его вход зачастую может подаваться любое напряжение от 127 до 230 В переменного тока. С другой стороны КПД такого блока питания меньше и при его работе выделяется много тепла. Для отвода тепла используется вытяжной вентилятор, прокачивающий воздух через блок питания, а заодно и через весь системный блок. Кроме того, импульсный блок питания очень чувствителен к резким перепадам напряжения и частоты питающего тока, что может привести к его вы-ходу из строя. Поэтому компьютеры обычно включают в электрическую сеть через специальные сетевые фильтры, а зачастую – через источники бесперебойного питания (ИБП). Материнская плата (Main Board) – основная плата персонального компьютера. С другой стороны ее можно рассматривать как набор разъемов, позволяющих объединить в единое целое все внутренние устройства системного блока. Форм-фактор материнской платы должен обязательно соответствовать форм-фактору корпуса. В вертикальных корпусах материнская плата располагается вертикально вдоль правой стенки корпуса; в горизонтальных – горизонтально вдоль днища. На материнской плате размещаются различные устройства и системы: 1) Процессор. Процессор – основная микросхема компьютера, выполняющая большинство математических и логических операций. Конструктивно он состоит из ячеек, называемых регистрами. Данные в регистрах могут храниться и изменяться. Данные, попавшие в некоторые регистры, рассматриваются не как данные, а как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Среди регистров есть и такие, которые в зависимости от своего содержания способны модифицировать исполнение команд. Таким образом, управляя засылкой данных в разные регистры процессора, можно управлять обработкой данных. На этом основано исполнение программ. Характеристики процессора Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и обработать в своих регистрах за один такт. Первые процессоры Intel были 16-разрядными; начиная с 386-го они имеют 32 – разрядную архитектуру. Рабочая тактовая частота – число тактов процессора в секунду. Для первых процессоров Intel она составляла 4770 тыс. тактов в секунду (4,77 МГц), а сейчас перевалила за 3 млрд. тактов в секунду (3 ГГц). Размер кэш-памяти. Кэш-память – это буферная область внутри процессора. Иногда ее называют “сверхоперативной памятью” Связь между всеми собственными и подключаемыми устройствами материнской платы выполняют ее шины и логические устройства, размещенные в микросхемах микропроцессорного комплекта (чипсета). От архитектуры этих элементов во многом зависит производительность компьютера. Следует отметить, что основная шина материнской платы имеет выведенные на заднюю стенку системного блока разъёмы: более медленный последовательный (COM) порт и более быстрый параллельный (LPT) порт, предназначенные для подключения периферийных устройств. Чипсет – это набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы. В настоящее время большинство чипсетов материнских плат выпускаются на базе двух микросхем, получивших название “северный мост” и “южный мост”. “Северный мост” управляет взаимосвязью процессора, оперативной памяти, порта AGP и шины PCI. Поэтому его также называют четырехпортовым контроллером. “Южный мост” называют также функциональным контроллером. Он выполняет функции контроллера жестких и гибких дисков, функции моста ISA – PCI (если материнская плата ещё поддерживает стандарт ISA/EISA), контроллера клавиатуры, мыши, шины USB и т. п. Кроме того в системном блоке размещаются видеокарта, звуковая карта, сетевая карта, внутренний модем, жесткий диск, блок питания. Лекция № 4 Тема урока №4 «Устройства ввода/вывода и хранения информации.» Вопросы лекции:1. Устройства ввода/вывода 2. Устройства хранения информации. Монитор – устройство визуального представления данных. Принцип действия классического монитора основан на использовании электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Основные параметры монитора: a) Размер диагонали экрана. Измеряется в дюймах (1”= 2,54 см). Стандартные размеры: 14”; 15”; 17”; 19”; 21”; 25”; 29”. Величина видимой области экрана или размер изображения в среднем приблизительно на 1 дюйм меньше размера диагонали. В последнее время широкое распространение получили жидкокристаллические мониторы (LCD). В отличие от классических мониторов с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) они компактны и легки – их толщина составляет всего несколько сантиметров, безопасны в медицинском и экологическом отношении, потребляют в несколько раз меньше энергии, а главное – обладают плоским экраном более качественным по сравнению с традиционным выпуклым. В настоящее время развитие LCD-мониторов идёт бурными темпами, и их недостатки постепенно сглаживаются, однако говорить о том, что они в ближайшее время полностью вытеснят классические мониторы с электронно-лучевой трубкой преждевременно. Клавиатура – клавишное устройство управления персональным компьютером, служащее для ввода алфавитно-цифровых данных, а также команд управления. Клавиатура относится к стандартным средствам персонального компьютера. Ее основные функции не нуждаются в поддержке специальными системными программами (драйверами). Необходимо программное обеспечение для начала работы с клавиатурой уже имеется в ПЗУ в составе BIOS, поэтому компьютер реагирует на нажатие клавиш сразу после включения. До 1995 года все клавиатуры имели 101 клавишу. С появлением операционной системы Windows 95 на клавиатуре добавились еще 3 клавиши для реализации некоторых специальных возможностей операционной системы. На современных клавиатурах обычно присутствует 104 клавиши и больше. Клавиши разделяют на несколько групп: – алфавитно-цифровые клавиши; – функциональные клавиши; – служебные клавиши; – клавиши управления курсором; – группа клавиш дополнительной панели. Мышь – устройство управления манипуляторного типа. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением курсора мыши на экране монитора. Мышь нуждается в поддержке специальной системной программы – драйвера мыши. Принцип управления мыши является событийным. Перемещения мыши и щелчки кнопок являются событиями с точки зрения ее программы – драйвера. Основные параметры мыши: – чувствительность – выражает величину перемещения курсора на эк-ране при заданном линейном перемещении мыши; – максимальная скорость двойного щелчка. По принципу действия мыши делятся на оптико-механические (или просто механические), в которых для преобразования движения мыши в электрический сигнал применяется покрытый резиной шар, передающий вращение двум пластмассовым валам, снабженным оптическими датчиками угла поворота, и оптические, в которых нет никакой механики, а оптические датчики используют свет, отраженный от коврика (эффект Доплера либо считывание рельефа поверхности при помощи миниатюрной видеокамеры). Кроме того, мыши делятся на проводные и инфракрасные беспроводные, отличающиеся высокой ценой. По числу кнопок различают двухкнопочные, трёхкнопочные мыши и мыши со скроллингом (прокруткой). Принтеры – это печатающие устройства, позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачном носителе. По принципу вывода документа на печать различают: – последовательные принтеры, печатающие каждый символ текста по отдельности; – строчные принтеры, печатающие целиком строку; – страничные принтеры, печатающие целиком страницу. По принципу воздействия на бумагу различают принтеры ударного и безударного действия. По принципу действия различают в основном 4 типа принтеров. a) Лепестковые принтеры. Представляют собой последовательные принтеры ударного действия. Подразделяются на: – рычажные принтеры, работающие по принципу печатающих маши-нок. В них имеются литеры, закрепленные на отдельных рычагах, ударяющих при воздействии электромагнитов по бумаге через специальную красящую ленту и оставляющие на бумаге отпечатки букв; – дисковые принтеры, в которых литеры расположены по периметру пружинного диска, приводимого во вращение шаговым двигателем, а печать осуществляется при помощи одного ударного электромагнита. – сферические или булавные принтеры, у которых литеры располагаются не на диске, а на сфере, имеющей форму булавы. Наклоном булавы можно выбирать нужный ряд литер, меняя тем самым тип шрифта. Недостатки лепестковых принтеров: – низкая скорость вывода информации; – сильный шум при работе; – низкая механическая надежность; – и главное – ограниченный набор символов и отсутствие возможности вывода на печать графической информации. В настоящее время такие принтеры можно встретить лишь в музее. b) Матричные или игольчатые принтеры. Представляют собой строчные принтеры ударного действия. Принцип работы всех принтеров, следующих за лепестковыми, основан на том, что любое изображение, будь то текст или картинка, можно воспроизвести на бумаге по точкам. Печать в матричных принтерах осуществляется при помощи блока иголок, приводимых в движение электромагнитами. Иголки, ударяя через красящую ленту, оставляют на бумаге точки. Лист бумаги перемещается вдоль, как и в лепестковых принтерах, при помощи протяжного механизма. Каретка с го-ловкой, содержащей иголки, перемещается поперек листа, печатая текст или изображение построчно. c) Струйные принтеры. Представляют собой строчные принтеры безударного действия. Изображение формируется из пятен, образующихся при попадании красителя на бумагу. Краситель выбрасывается на бумагу под давлением из специальных баллончиков через маленькие отверстия – форсунки или сопла. Баллончики с красителем и система выброса красителя располагаются в каретке, перемещающейся поперек листа бумаги, как в матричных принтерах. По принципу выброса красителя различают термоструйные или пузырьковые принтеры, в которых краситель в каждом сопле в нужный момент времени испаряется нагревательным терморезистором и оседает на бумаге, и пьезоэлектрические принтеры, в которых краситель выталкивается из сопел миниатюрными насосами, сделанными из пьезоэлектрика, резко изменяющего форму под действием электрического разряда. В настоящее время струйный принтер – незаменимое устройство для домашнего ПК. d) Лазерные принтеры. Представляют собой строчные принтеры безударного действия. Изображение формируется для всего листа целиком в виде электростатического заряда создаваемого лазерным лучом на поверхности специального барабана. При вращении барабан проходит через контейнер со специальным красящим порошком – тонером, который прилипает к участкам, имеющим статический заряд. Далее барабан прокатывается по листу бумаги, на который переносится изображение. Тонер закрепляется на бумаге спеканием при нагрева-нии специальной лампой. Существует множество других внешних устройств: внешний модем, колонки, графические планшеты (дигитайзеры), цифровые фото- и видеокамеры, плоттеры, различные внешние накопители данных (например, флэш-карты), джойстики и т. д. Коли-чество разнообразных типов периферийных устройств увеличивается с каждым годом. 2. Устройства хранения информации. Жесткий диск (Винчестер) – это основное устройство для хранения больших объемов данных и программ. Свое название, как и небезызвестный карабин, винчестер получил в честь города оружейников (аналога российского города Тула) на западе США, в котором впервые был изготовлен. Винчестер представляет собой группу соосных дисков (“блинов”), имеющих магнитное покрытие, вращающихся с высокой скоростью и заключенных в кожух. Раньше кожухи изготавливались пылезащищенными, сейчас – герметичными, снабжёнными сильфоном для выравнивания давления. Скоростные винчестеры иногда выполняются газонаполненными (Не, 300 мм. рт. ст.). Начало 80 х – 10 – 20 Мбайт; Начало 90 х – 800 Мбайт; Середина 90х – 2 – 4 Гбайт; Конец 90х – 6 – 10 Гбайт; Начало века – 20 – 40 Гбайт; Сейчас – min 80 Гбайт; – max 200 Гбайт и выше. CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) – постоянное запоминаю-щее устройство на основе компакт-диска. Принцип действия этого устройства состоит в считывании цифровых данных с помощью лазерного луча, отражаю-щегося от поверхности диска. Объём одного компакт-диска – 650 Мб (74 мин. музыки) или 700 Мб (80 мин). Носителем информации на компакт-диске является рельефная подложка, на которую нанесен тонкий слой отражающего свет материала (обычно алюми-ния). Подложка покрыта крохотными углублениями. При чтении компакт-диска лазерный луч отражается от чистых участков; углубления рассеивают луч, не давая ему вернуться. Таким образом, углубление дает сигнал “ноль”, а отражающий свет участок – “единицу”. 3) DVD. В настоящее время широкое распространение получил новый стандарт – DVD (Digital Video Disk). Первоначально предполагалось использовать этот стандарт исключительно для записи цифрового видео, как когда-то предполагалось использовать компакт-диски только для записи цифрового звука. Как по внешнему виду, так и по способу записи он не сильно отличается от обычного компакт-диска. Основное отличие – в высокой ёмкости – для одностороннего однослойного диска – от 3,2 до 4,7 Гбайт; для двухстороннего двухслойного диска – до 17 Гбайт. Это достигается меньшей, чем у CD длиной волны записывающего лазера (635 нм против 780 нм), что позволяет существенно повысить плотность дорожек на диске. Современные приводы позволяют как читать (DVD-ROM), так и записывать однократно записываемые (DVD+R) и перезаписываемые (DVD+RW) диски. 4) Дисковод гибких дисков. Для оперативного переноса небольших объемов информации с одного компьютера на другой используют гибкие магнитные диски (floppy disk) – дис-кеты. Современная дискета представляет собой гибкий диск с двухсторонним магнитным покрытием и центральной втулкой для захвата шпинделем диско-вода, заключенный в защитный пластиковый кожух со сдвигающейся шторкой. Основными параметрами гибких дисков являются: – технологический размер (измеряется в дюймах); – плотность записи; – полная ёмкость. Первые дискеты появились с появлением первых компьютеров IBM PC в 1981 году. Они были односторонними, имели диаметр 5,25 дюйма и ёмкость 160 Кбайт. С появлением двусторонних дискет ёмкость возросла до 320 Кбайт. С 1984 года выпускались дискеты высокой плотности ёмкостью 1,2 Мбайт. В настоящее время дискеты 5,25 дюйма не используются. |