ПРОГРАММНЫЙ ПРИНЦИП УПРАВЛЕНИЯ КОМПЬЮТЕРОМ

Устройство компьютера

Современный персональный компьютер – это сложное устройство, которое может состоять из десятков отдельных устройств. Среди основных следует отметить следующие:

Схема устройства компьютера:

Устройство компьютера:

Микропроцессор - небольшая электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации.

В компьютерах типа IBM PC используется микропроцессоры фирмы Intel. Микропроцессоры отличаются друг от друга двумя характеристиками: типом (моделью) и тактовой частотой.
Наиболее распространены модели Intel-8088, 80286, 80386, 80486 и Pentium, они приведены в порядке возрастания производительности и цены. Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь разную тактовую частоту. Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (Мгц).

Оперативная память. Из оперативной памяти процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты. Оперативная память работает очень быстро, содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен, при выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается.

Контроллеры и шина. Чтобы компьютер мог работать, необходимо, чтобы в его оперативной памяти находились программа (последовательность команд, записанная на языке понятном процессору) и данные. А попадают они туда из различных устройств компьютера: - клавиатуры, дисководов для магнитных дисков и т.д. Обычно эти устройства называют внешними.
Таким образом, для работы компьютера необходим обмен информацией между оперативной памятью и внешними устройствами. Такой обмен называется вводом-выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно: между любым внешним устройством и оперативной памятью в компьютере имеются два промежуточных звена:

Контроллер или адаптер - электронная схема, которая управляет работой какого-либо внешнего устройства.

Шина - системная магистраль передачи данных

Дисководы- устройства для записи, считывания и длительного хранения информации на гибких магнитных дисках (дискетах). Объем информации, который может быть размещен на дискете, различен для различных типов дискет. Самые распространенные на сегодня дискеты - 1.44 Мбайта.

Винчестеры - устройства для записи, считывания и длительного хранения информации на жестких магнитных дисках. Необходимый объем винчестера зависит от потребностей и материальных возможностей пользователя, на сегодняшний день –1 Гбайт и выше.

Принтеры - печатающие устройства, предназначенные для вывода информации на бумагу. Существует несколько тысяч моделей принтеров. Как правило, применяются принтеры следующих типов: матричные, струйные и лазерные.

Мониторы - устройства, предназначенные для вывода на экран текстовой и графической информации.

Дополнительные устройства

Мышь - манипулятор для ввода информации в компьютер. Модем - устройство для обмена информацией между компьютерами через телефонные, оптоволоконные и др. Сети.

Сканер - устройство для считывания графической и текстовой информации в компьютер с бумажных носителей информации. Плоттер -устройство для вывода чертежей на бумагу.

Процессор	Занимается обработкой информации. Характеризуется разрядностью (16-, 32-, 64-разрядные)и частотой (измеряется в мегагерцах или гигагерцах). В настоящее время очень популярны Intel Pentium IV и AMD Athlon.
ОЗУ	Оперативное запоминающее устройство. Хранит текущую информацию. При отключении питания вся информация из ОЗУ теряется. Характеризуется объемом в мегабайтах. Типичные значения: 64, 128, 256,512, 1024Мбайт.
ПЗУ	Постоянное запоминающее устройство. Хранит информацию о различных устройствах, а также программу для тестирования оборудования и загрузки операционной системы.
Монитор	Показывает информацию на экране. Бывают нескольких видов – LCD (плоские и компактные, к тому же более дорогие) и электронно-лучевые (имеют большие размеры и вес, более вредны для здоровья, но при этом довольно дёшевы). Характеризуются размерами (14, 15, 17 и более дюймов по диагонали) и максимальным разрешением (800x600, 1024x768, 1280x1024 и более). Некоторые мониторы имеют встроенные колонки, микрофон, USB-концентратор и ТВ-тюнер.
Видеокарта	Служит посредником между процессором и монитором. Характеризуется объемом оперативной памяти (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 Мб) и поддерживаемыми разрешениями экрана (640x480, 800x600, 1024x768 и выше). Некоторые видеокарты могут иметь встроенные ТВ-тюнер или 3D-ускоритель. Отдельные устройства поддерживают вывод на телевизор или два монитора одновременно.
Клавиатура	Предназначена для ввода информации пользователем. Вид её обычно стандартен, но иногда можно встретить более удобный (эргономичный) дизайн и на некоторых клавиатурах могут присутствовать дополнительные (мультимедийные) клавиши.
Мышь	Предназначена для ввода информации пользователем. Чаще всего бывают 2-х или 3-х кнопочные мыши. Некоторые имеют колёсико прокрутки для более удобной работы с окнами. Обычно подключаются к компьютеру с помощью шнура, но встречаются и более дорогие беспроводные мыши.
Жесткий диск	Хранит данные пользователя, прикладные программы, а также операционную систему. Необходим для сохранения информации после отключения компьютера. Характеризуется объёмом хранимой информации (от сотен мегабайт до сотен гигабайт) и скоростью передачи данных. Более надёжные и скоростные диски имеют интерфейс SCSI. Для дома и офиса дешевле использование дисков с интерфейсом EIDE .
Флоппи-дисковод	Нужен для обмена информацией между компьютерами, а также для резервного хранения файлов пользователя. В настоящее время это устройство по своим техническим характеристикам морально устарело и может быть заменено CD-RW дисководом.

К дополнительным можно отнести следующие устройства:

CD-ROM drive	Служит для проигрывания музыкальных компакт дисков, а также различных данных и программ. Бывают устройства, которые могут лишь читать диски, а бывают устройства, позволяющие и читать и записывать информацию (для этого требуются соответствующие CD-R или CD-RW диски). Характеризуются скорость чтения (записи и перезаписи).
Звуковая карта	Необходима для ввода и вывода звука в компьютер. Как правило имеют выход на колонки, линейные вход, линейный выход, микрофонный вход. Характеризуются разрядностью (8, 16, 24 ,бит) и размером оперативной памяти для хранения звуковых данных.
Колонки	Для прослушивания музыки и звуков. Бывают разных размеров и мощности. Самый простой вариант – 2 колонки, но бывают комплекты состоящие из большего количества колонок.
Микрофон	Для записи звука. Отличаются ценой и качеством. Есть ручные и стационарные (не надо держать).
Модем	Для связи с другими компьютерами через телефонную сеть. Старые модемы поддерживают невысокую скорость передачи данных. Современные - 56 Кбит. Некоторые можно использовать как факс.
Сетевая карта	Для связи с другими компьютерами по локальной сети. Характеризуются скоростью передачи данных (10, 100, 1000 Мбит). Некоторые устройства используют для передачи витую пару, некоторые – коаксиальный кабель.
Принтер	Печатает текст и графику на бумаге. Есть матричные, струйные, лазерные и другого типа принтеры. Матричные принтеры дешевы, красящая лента стоит недорого, но скорость и качество печати таких принтеров самые низкие. Струйные принтеры по цене находятся между матричными и лазерными. Обладают хорошим качеством печати, кроме того большинство современных моделей позволяют печатать в цвете. Однако стоимость картриджей сравнительно высока. Лазерные принтеры самые дорогие. Цветные лазерные принтеры стоят ещё дороже. Но качество - самое лучшее по сравнению со струйными и матричными принтерами. Стоимость печати одного листа ниже чем у струйного принтера.
Сканер	Позволяет вводить в компьютер изображения и текст. Характеризуются разрешением и скоростью сканирования.
DVD-ROM drive	То же, что и CD-ROM drive, но позволяет смотреть фильмы в формате DVD. Есть устройства, позволяющие записывать на DVD-диски, но они пока ещё очень дороги.
Джойстик	Для игр. Позволяет управлять самолетом, машиной и т.д. Бывают другие подобные устройства, но в виде рулей, педалей и прочего.
Веб-камера	С её помощью можно устраивать видео-конференции по сети. Характеризуются разрешением и количеством кадров в секунду.
TV-тюнер	С его помощью можно использовать компьютер как телевизор, а также записывать передачи на жесткий диск.
FM-тюнер	Позволяет прослушивать радио. Для использование необходимо наличие звуковой карты, хотя иногда бывают совмещенные варианты.
3D-ускоритель	Необходим для реалистического отображения трехмерных сцен в режиме реального времени. Чаще всего используется для игр. Характеризуются объемом оперативной памяти и частотой графического процессора.
MIDI-клавиатура	Позволяет музыкантам и всем желающим играть и записывать мелодии. Необходима звуковая карта.

ПРОГРАММНЫЙ ПРИНЦИП УПРАВЛЕНИЯ КОМПЬЮТЕРОМ

В XIX веке английским математиком и инженером Чарльзом Бэббиджем был разработан проект вычислительной машины, которая предназначалась для автоматического проведения длинных цепочек вычислений. Конструкция его аналитической машины включала 50 тысяч деталей: зубчатых колес, рычагов и пружин, взаимодействовавших определенным образом. Совершенствуя и уточняя конструкцию машины, Бэббидж первым смог выделить необходимые для ее работы части:

· устройстводляхранения чисел, как исходных, так и получающихся в результате вычисления;

· специальный вычислительный блок -- процессор;

· устройстводляввода и выводаинформации.

В качестве средства хранения информации в аналитической машине использовалась перфокарта -- картонная прямоугольная пластина с рядами пробитых в ней дырочек. Каждый ряд состоял из двух частей, разделенных столбцом, содержащим отверстия во всех рядах. Первая часть представляла собой запись числа, вторая -- код команды, указывающей, что делать с числом.

В созданной Бэббиджем аналитической машине присутствовала хранимая в памяти машины программа ее работы. Меняя программу (перфокарту), можно было изменять порядок вычислений, то есть переходить от одной задачи к другой.

Главной особенностью конструкции этой машины является программный принцип работы. Принцип программы, хранимой в памяти компьютера, считается важнейшей идеей современной компьютерной архитектуры. Суть идеи заключается в том, что
1) программа вычислений вводится в память ЭВМ и хранится в ней наравне с исходными числами;
2) команды, составляющие программу, представлены в числовом коде по форме ничем не отличающемся от чисел.

В основу работы компьютеров положен программный принцип управления, состоящий в том, что компьютер выполняет

действия по заранее заданной программе. Этот принцип обеспечивает универсальность использования компьютера: в

определенный момент времени решается задача соответственно выбранной программе. После ее завершения в память

загружается другая программа и т.д.

Программа - это запись алгоритма решения задачи в виде последовательности команд или операторов языком, который

понимает компьютер. Конечной целью любой компьютерной программы является управление аппаратными средствами.

Для нормального решения задач на компьютере нужно, чтобы программа была отлажена, не требовала доработок и имела

соответствующую документацию. Поэтому, относительно работы на компьютере часто используют термин программное

обеспечение (software), под которым понимают совокупность программ, процедур и правил, а также документации, касающихся

функционирования системы обработки данных.

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и взаимодействии. Состав программного

обеспечения вычислительной системы называется программной конфигурацией.

12 3 4 5 6

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:

©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.