Информатика. Основные технические характеристики пк. Внешняя и внутренняя память компьютера
 Скачать 79.71 Kb.
|
Тема: Основные технические характеристики ПК. Внешняя и внутренняя память компьютера. Цели занятия: – образовательные: обобщение, закрепление и контроль знаний учащихся по темам: «Назначение и устройство компьютера», «Компьютерная память», «Как устроен ПК»; познакомить с основными характеристиками ПК; учить определять основные характеристики компьютера; – развивающие: развитие памяти, внимания, мышления; развитие умения слушать и слышать; развитие познавательного интереса. – воспитательные: воспитание разносторонности и гибкости ума; воспитание самостоятельности; воспитание чувства ответственности за результаты своего труда; воспитание чувства коллективизма, умения работать в группе и в паре. Оборудование: компьютер, лекция Лекция: В современном высокотехнологичном мире нас окружают компьютеры — большие и маленькие, мощные и не очень, настольные и портативные. Каждому из нас в определенное время предстоит выбор того или иного устройства. Что лучше — настольный компьютер или ноутбук? Ноутбук или планшет? Как же понять, какой из компьютеров выбрать для того, чтобы он наилучшим образом решал поставленные задачи? Для того, чтобы ответить на эти вопросы нужно понимать, как устроены современные компьютеры, какие принципы являются для них основополагающими. Изучая компьютер, у нас возникают вопросы: что самое важное в компьютере и что заставляет компьютер работать? Может процессор или Bios, а может оперативная память? Производительность, эффективность использования ПК определяются возможностями её процессора, характеристиками оперативной памяти (ОП), а также набором периферийных устройств, техническими данными устройств и способом организации их совместной работы. Связь устройств ПК друг с другом осуществляется с помощью интерфейса. Интерфейс представляет собой совокупность линий и шин, электронных схем и программ, предназначенных для осуществления обмена между устройствами ПК. Одной из главных характеристик ПК является тип системного интерфейса (шины), информационно объединяющего основные узлы и устройства в единую систему. Системный интерфейс определяет архитектуру ПК. Персональная ПК состоит из следующих основных устройств: системный блок; дисплей; клавиатура. Кроме того, к компьютеру могут подключаться дополнительные устройства, называемые периферийными: принтер, манипулятор «мышь», джойстик, сканер, звуковая приставка, дисководы для работы с лазерным диском (CD-ROM), модем, стример, графопостроитель, дигитайзер, цифровая фотокамера, световое перо, графический планшет и др. Управление всеми системами и элементами ПК осуществляет процессор, представляющий собой микросхему. Разрядность процессора – это число одновременно обрабатываемых процессором битов, то есть количество внутренних битовых (двоичных) разрядов, важнейший фактор производительности МП. Вместе с быстродействием разрядность характеризует объем информации, перерабатываемый процессором компьютера за единицу времени. Тактомназываютинтервал времени менаду началом подачи двух последовательных импульсов электрического тока, синхронизирующих работу, различных устройств компьютера. Специальные импульсы для отсчета времени для всех электронных устройств вырабатывает тактовый генератор частоты, расположенный на системной плате. Его главный элемент представляет собой кристалл кварца, обладающий стабильностью резонансной частоты. Тактовая частота определяется количеством тактов в секунду и измеряется в мегагерцах (1МГц = 1 млн. тактов/с). Тактовая частота влияет на скорость работы, быстродействие МП. Переход к микропроцессору с большей тактовой частотой означает повышение скорости обработки информации. Под быстродействием процессора понимают количество операций, выполняемых им в секунду Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по трем многоразрядным шинам (магистралям), соединяющим все модули: шине данных, шине адресов, шине управления. Разрядность шиныданныхопределяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Запоминающие устройства (ЗУ)предназначены для хранения программ и всех видов данных – исходных и промежуточных, результатов решения задачи. Основная характеристика любого ЗУ – его размер, объем измеряется числом байтов. Виды запоминающих устройств: - оперативные (ОЗУ), - кэш-память, - постоянные (ПЗУ), - внешние. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ),в современной терминологии – RAM(Random Access Memoгу), неотъемлемая часть любой ЭВМ. Это быстродействующее ЗУ сравнительно небольшого объема, реализованное в виде электронной схемы. ОЗУ доступно как для чтения, так и для записи информации, т.е. данных и программ. Именно в ОЗУ хранится выполняемая персональной ЭВМ в текущий момент загрузочная программа и необходимые для нее данные. ОЗУ работает под непосредственным управлением микропроцессора, все данные для которого непосредственно поступают только из ОЗУ. Оно обеспечивает хранение информации лишь в течение сеанса работы с ПК – после выключения ПК из сети данные, хранимые в ОЗУ, теряются безвозвратно. Кэш—память - этосверхбыстродействующая оперативная память. Она используется для ускорения операций в памяти ПК. В кэш-память записывается из ОЗУ та часть информации, с которой работает процессор в данный момент. Кэш-память реализована на отдельных микросхемах. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ),в современной терминологии RОМ(Read Only Memory). Эта часть памяти доступна лишь для чтения данных и программ, «зашитых» в него при изготовлении ПЭВМ. Внешнее запоминающее устройство (ВЗУ) или накопитель предназначено для долговременного хранения информации и характеризуются большим объемом памяти и низким по сравнению с ОЗУбыстродействием. Дисководаминазываются устройства, позволяющие записывать информацию на диски (гибкие магнитные, жесткие, лазерные) и/или считывать ее с них. Программные средства ЭВМ Программа – это набор инструкций на машинном языке, она может находиться как на жестком диске ЭВМ, так и на внешнем носителе. Программное обеспечение ЭВМ делятся на 3 основных класса: 1 Системное Программное обеспечение - состоит из: а) ОС - операционной системы или основной Программы управления компьютером, которая организует и автоматизирует процесс решения задач, запускает прикладные программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и прикладных программ. ОС обеспечивает удобный способ общения (интерфейс) пользователя с внешними устройствами, распределяет оперативную память между программами (MS DOS, OS/2, UNIX). б) Утилит – программ вспомогательного назначения (программы – архиваторы: сжимают информацию, программы оптимизации дисков: собирают все файлы в начале диска без пробелов, прозрачные программы динамического сжатия диска, программы для автономной печати (спулеры), программы управления памятью, антивирусные). Утилиты дополняют возможности ОС, могут работать только в тех ОС, для которых были разработаны. в) Средств тестирования и диагностики – составляют средства технического обслуживания ЭВМ и предназначены для проверки работоспособности, наладки и технической эксплуатации; они подразделяются на средства диагностики, тестовые программы, средства программно-логического контроля и программно-аппаратного контроля. Эти средства используются инженерно-техническим персоналом. г) Программ-оболочек – эти программы обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером. Примером таких программ является - NORTON COMMANDER. д) Программ – драйверов – эти программы расширяют возможности ОС по управлению устройствами ввода-вывода (клавиатурой, жестким диском, мышью и т.д.), оперативной памятью и т.д. С помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств. Операционные оболочки, в отличие от программ-оболочек, не только дают пользователю более наглядные средства для выполнения часто используемых действий, но и предоставляют новые возможности для запускаемых программ. Чаще всего это: графический интерфейс, т.е. набор средств для вывода изображений на экран и манипулирования ими, построения меню, окон на экране и т.д.; мультипрограммирование, т.е. возможность одновременного выполнения нескольких программ; расширенные средства для обмена информацией между программами. Наиболее популярной операционной оболочкой является Microsoft Windows. 2 Инструментальное программное обеспечение – предназначено для создания оригинальных программных средств в любой проблемной области, включая системное программное обеспечение. В его состав входят языки программирования, компиляторы и трансляторы с языков программирования различного уровня, библиотеки стандартных программ (БСП) (заранее подготовленные программы, которыми можно воспользоваться), средства редактирования, отладки, тестирования и загрузки, а также системы программирования (СП). 3 Прикладное Программное обеспечение- состоит из пакетов прикладных программ или приложений, для решения конкретных задач. Компьютер тоже имеет два вида памяти: внутреннюю (оперативную) и внешнюю (долговременную). Информация, которую обрабатывает компьютер, считывается из памяти и записывается в память для хранения. Внутренняя память - это электронное устройство (набор микросхем) (демонстрация модели внутренней памяти), которое используется для хранения данных и программ во время их выполнения. Во внутренней памяти хранятся программы операционной системы, которые управляют работой компьютера. Программы, которые мы запускаем на выполнение, например, игру, также загружаются во внутреннюю память. Компьютер выполняет определенную работу с информацией. А что же представляет собой сама информация в машине? Для ответа на этот вопрос “заглянем” внутрь машинной памяти. Но смотреть мы будем не на микросхемы, из которых собрана память, а на то, как она организована.  Давайте представим память компьютера в виде многоэтажного дома. В одних окнах горит свет, в других - нет. Наименьшей частицей памяти компьютера является бит. Восемь расположенных подряд битов памяти составляют байт. В одном байте памяти хранится один байт информации. Во внутренней памяти компьютера каждый байт имеет свой номер – адрес. Именно по адресам происходит обращение к внутренней памяти компьютера.  Память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира — это байт, а номер квартиры — это адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается к внутренней памяти процессор компьютера. Внутренняя память отличается большим быстродействием, но имеет ограниченный объем и является энергозависимой: при выключении компьютера данные, которые хранятся во внутренней памяти, будут утеряны. Существует ещё один вид внутренней памяти человека – генетическая память, передающаяся из поколения в поколение. Человек несёт в себе черты своих предков. Только что появившийся на свет малыш умеет дышать, есть, спать. Можно назвать этот вид памяти человека постоянной памятью. Часть внутренней памяти компьютера, как и генетическая память человека, является постоянной и не зависит от источников электропитания. В ней хранятся некоторые важные программы, которые используются для проверки устройств компьютера, а также для загрузки операционной системы. Для долговременного хранения информации на компьютере используется внешняя память. Внешняя память отличается большим объёмом и является энергоНЕзависимой: выключение питания компьютера не приведёт к потере данных, которые хранятся во внешней памяти. Однако по быстродействию внешняя память существенно уступает внутренней памяти. Носителями информации во внешней памяти являются магнитные, оптические и электронные устройства. Быстродействие памяти – это время, необходимое для чтения из памяти или записи в неё наименьшей порции информации. Быстродействие измеряется в миллисекундах, микросекундах, наносекундах. 1 миллисекунда - тысячная доля секунды, 1 микросекунда – миллионная доля секунды, 1 наносекунда – миллиардная доля секунды. Представьте, как быстро работает память компьютера, если моргнуть глазом человек успевает за десятую долю секунды. Объём памяти – наибольшее количество хранимой в ней информации. Объём измеряется в байтах, килобайтах, мегабайтах, гигабайтах, терабайтах. Для хранения в памяти компьютера одного символа (например, буквы) отводится 1 байт. 1 байт=8 битов 1 килобайт (Кб)=1024 байта 1 мегабайт (Мб)=1024 килобайта 1 гигабайт (Гб)=1024 мегабайта 1 терабайт (Тб)=1024 гигабайтов. Домашнее задание: Задание: 1. Ответить на контрольные вопросы в тетради 1. Назовите главные характеристики ПК? 2. Что относится к основным устройствам ПК? 3. Какие виды запоминающих устройств вы узнали? 4. На какие классы делится программное обеспечение, запишите их? Задание 2. Реши кроссворд «Программное обеспечение» в тетради  Программы, с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации, не прибегая к программированию. Специальная программа для подключения внешних устройств. Важный этап в разработке новой программы. Файл с расширением bmp — это … Прикладное ПО для просмотра веб-страниц. Поименованная совокупность данных определённого размера, размещаемая на внешних устройствах. Человек, создающий новые программы. ПО, которое обеспечивает согласованную работу всех узлов компьютера. Какая файловая структура применяется в современных компьютерах? Программа, которая преобразует исходные тексты программ в машинный код. Минимальный элемент информации на жестком диске. Обязательно указывайте Вашу группу и ФИО в названии файла. Выполненное домашнее задание, присылать на почту преподавателя – diana.gurskaya.06@list.ru | ||||||