WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 18 |

Сегодня мы живем в мире информации, информационных процессов окружающих нас и информационных систем. Информация – это понятие первичное в информатике. Под информацией можно понимать сведения, знания и данные, которые хранятся, обрабатываются, передаются между машинами, природными компонентами и людьми. Информация обладает различными свойствами: полезности, понятности, актуальности, достоверности и др., имеет различные формы представления в природе и в компьютере, а также информации может быть много или мало. Немало информации несут в себе, например, вкусы, запахи, температура тел, химический состав, поведение насекомых и т.д. В информатике для восприятия человеком и компьютером информацию представляют в виде символов, графики, видео и звука.

Единицей измерения информации является бит, которая имеет только два значения, обозначаемые, обычно, 0 и 1. Под 0 и 1 может может также подразумеваться: «Нет» и «Да», «Ложно» и «Истинно», «нет импульса» и «есть импульс» и т.д.

Восемь битов образуют 1 байт. Один байт имеет 256 значений. В одном байте или в нескольких байтах определенным образом кодируется (хранится) один символ, точка графики (фотографии), кусочек звука или видео. Более укрупненными единицами измерения информации являются: килобайты, мегабайты и гигабайты (тысячи, миллионы и миллиарды байт).

Как было замечено, основным средством обработки информации является компьютер, который состоит из двух частей: аппаратного обеспечения и программного обеспечения.

Схематически аппаратную часть компьютера можно представить так:

Рис.58. Структура аппаратной части ПК Основными функциональными блоками компьютера являются:

1) микропроцессор; 2) память; 3) устройства ввода и вывода. Конструктивно же микропроцессор и устройства памяти расположены в системном блоке, а устройства ввода-вывода с помощью специальных разъемов подключаются к нему.

Рассмотрим поподробнее все эти устройства. Сначала мы рассмотрим системный блок и его составляющие, включая устройства памяти и современные носители информации, а затем устройства ввода и вывода.

Системный блок компьютера Рис.59. Системный блок ПК В системном (или процессорном) блоке располагают такие важные устройства компьютера, как микропроцессор, память и контроллеры (устройства управления). По сути, системный блок является компьютером, а устройства ввода и вывода (также называемые периферийными или внешними устройствами ПК) обычно изготавливаются в виде отдельных устройств. На рисунке 59 представлены системные блоки в сборе и со снятой крышкой.

Внешний вид и дизайн системных блоков может быть различным, хотя внутри все обычно стандартное. При снятой левой боковой крышке мы увидим, что в глубине, к правой боковой стенке прикреплена плата, с выходом некоторых его частей наружу через заднюю стенку и с множеством подводящих к нему кабелей и проводов. Это так называемая материнская (или системная) плата (Рис. 59 и 60), на которой размешают основные элементы компьютера (микропроцессор, оперативная память, контроллеры) а то, что не разместилось (в том числе и некоторые периферийные устройства) – подключают к ней с помощью разъемов и кабелей.

Рис.60. Материнская плата Передняя часть системного блока занимают устройства внешней памяти (т.е. приводы CD/DVD, гибкого диска, жесткого диска и др.). В заднем верхнем углу располагают блок питания. Внутри системного блока обычно просторно и специальным образом установленные вентиляторы обеспечивают охлаждение нагревающихся частей. Поэтому в целях предотвращения перегрева, современные системные блоки нельзя включать со снятой крышкой. На материнской плате расположены два устройства, которые представляют для всего компьютера особый интерес:

микропроцессор и оперативная память.

Микропроцессор (или просто процессор) – это программно-управляемое устройство для обработки информации и управления всеми блоками компьютера. Процессор получает данные из оперативной памяти, обрабатывает их и возвращает результаты обратно в оперативную память.

Поэтому эти два устройства определяют основные характеристики всего компьютера.

Производительность процессора зависит в первую очередь от его тактовой частоты (измеряется в герцах). Такты это импульсы времени в соответствии с которыми происходит обработка и передача информации в компьютере. От тактовой частоты зависит количество элементарных операций совершаемых процессором в единицу времени (т.е.

производительность или быстродействие). Современные ПК характеризуются значениями от 1 ГГц до 4 ГГц (гигагерц). В 1995-98 г.г. тактовая частота равнялась 100-300 мегагерц. Т.е. за 10 лет производительность компьютеров увеличилась более чем в 10 раз.

В последнее время получили распространение двух и более ядерные процессоры. Это по сути выполнение двух процессоров в одной микросхеме, т.е. одновременное использование двух и более параллельно работающих процессоров. Использование таких процессоров повышает производительность работы в 2 и более раза.

Процессор выполняется в виде микросхемы, небольшого размера (Рис.61), которая устанавливается в специальный разъем (слот) на материнской плате. Т.к. работа микропроцессора сопровождается выделением большого количества тепла, для его охлаждения используются кулер – радиатор и специальный вентилятор, которые плотно прижимаются к корпусу процессора (Рис.62).

Рис.61. Микропроцессор Рис.62. Система охлаждения (кулер) микропроцессора В настоящее время есть несколько стандартов процессорных разъемов, поэтому необходимо, чтобы процессор и материнская плата соответствовали друг другу.

Наиболее крупный производитель процессоров для ПК – фирма Intel (США), который 1970 году построил первый микропроцессор (т.е.

процессорный блок ЭВМ разместился в одном чипе или микросхеме). На протяжении более 30 лет фирма Intel выпускает процессоры для ПК, типов:

8086, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium-MMX, Pentium-2, Pentium-3, Pentium-4, Pentium-D, Core Solo, Core Duo. Одновременно с Pentium-2 также выпускались более дешевые (для несложных работ) процессоры Celeron.

Кроме того, выпускались дорогие процессоры Xeon для серверов (сервер – компьютер для управления работой сотен других, подключенных к нему, компьютеров).

По типу процессора часто называют целиком компьютер (например, Pentium-2, Celeron, Xeon и т.д.) Крупным производителем процессоров является также фирма AMD.

Выпускаются другие типы процессоров не совместимые с названными.

Например, во многих ПК Макинтош (этот ПК не совместим с IBM PC) используются процессоры Power PC – совместная разработка фирм Motorola, Apple и IBM.

Рассмотрим устройства для хранения информации (память). Память компьютера различаются: внутренняя (оперативная и постоянная) и внешняя (жесткий диск, гибкий диск, CD-DVD- диск и др.).

Оперативная память (или оперативное запоминающее устройство т.е.

ОЗУ) – это устройство, в котором находятся работающие в данный момент программы и данные. Любая программа перед выполнением должна быть загружена (из дисков) в оперативную память. Данные в оперативной памяти хранятся только во время работы компьютера, при его выключении оперативная память очищается. Поэтому оперативную память называют энергозависимым. Оперативная память для ПК изготавливается в виде модулей микросхем (Рис.63), которые вставляются в специальные разъемы на материнской плате.

Рис.63. Модули оперативной памяти При желании можно расширить объем оперативной памяти, добавляя или заменяя модули памяти. Различаются несколько типов модулей, которые при установке должны быть согласованы с типом материнской платы и с типом процессора. Объем оперативной памяти, установленной в ПК – это одна из главных характеристик компьютера. Объем оперативной памяти современного компьютера составляет от 512 МВ до 2 GB. А лет 10 назад – составлял 16 – 64 МБ.

На материнской плате расположена также постоянная память (ПЗУ постоянное запоминающее устройство) – энергонезависимая память, которая также изготавливается в виде микросхем (но не съемные, т.е.

запаяны) и предназначена для хранения неменяющейся пользователем служебной информации (тесты начальной диагностики, кодовые таблицы, базовая система ввода-вывода, загрузчик операционной системы и др.).

Объем постоянной памяти неизменна и информация о ней не так важна для пользователя.

Жесткий диск (HDD – Hard Disk Driver) (часто называемый также винчестером) - это основное устройство долговременного хранения программ и данных. Жесткие диски (в компьютере их может быть более одного) расположены в системном блоке ближе к передней панели. Слово «жесткий» указывает на то, что сам диск изготовлен из жесткого материала (пластик или алюминий). Сам диск расположен в герметичном корпусе и является несъемным и невиден (Рис.56). Жесткий диск в обычных условиях нельзя разбирать, т.к. в него могут попасть микроскопические пылинки, которые выведут диск из строя. Для наглядности на рисунке 64 показан винчестер со снятой крышкой (он естественно уже нерабочий).

Рис.64. Жесткий диск (винчестер) Основной характеристикой жесткого диска (и всего компьютера) является объем, измеряемый в гигабайтах (GB). В настоящее время распространены жесткие диски объемом от десятков до сотен гигабайт (в основном 40-200 GB). Жесткий диск может быть выполнен и в виде переносного (внешнего) устройства. В этом случае он выполняется в отдельном корпусе и подключается к компьютеру через специальный разъем (например, USB или FireWire).

Рассмотрим различные носители информации в ПК. По способу записи информации их можно разделить на: магнитные, оптические и электронные.

Рассмотрим их поподробнее.

Примером магнитного устройства хранения данных является жесткий диск и гибкий диск. Магнитные устройства состоят из одного или более дисков и считывающих/записывающих головок. Каждый диск с двух сторон покрыт ферромагнитным мелкозернистым веществом. Каждое зерно или их группу можно намагнитить и записать кодированную информацию.

Гибкий диск (FDD – Floppy Disk Driver) (часто называют дискетой) – устройства для хранения данных на дисках диаметром 3,5 дюйма (3,5” = 8,4 см) емкостью 1,44 МБ. FDD состоит из привода, располагаемого в системном блоке и съемных дискет (рис. 65). Гибкий диск (дискета) – это полиэтиленовый диск с двухсторонним ферромагнитным слоем и упакованный в пластиковый корпус.

Рис.65. Гибкий диск и его привод Несмотря на очень маленькую емкость и малую скорость доступа к данным, эти устройства до сих пор используются. Следует заметить, что эти устройства считаются устаревшими и используются все реже и реже. Мы рассмотрели два магнитных устройства хранения информации (HDD и FDD).

Теперь рассмотрим оптические носители информации.

Оптические устройства хранения информации предназначены для считывания или записи информации лазерным лучом, на прозрачных пластиковых дисках. В настоящее время распространены так называемые СD и DVD диски (Рис. 66) и специальное устройство (привод) в компьютере для работы с этими дисками (Рис. 67). Привод открывается и закрывается единственной кнопкой на его передней панели. Диск ложится на выдвижной лоток, записями вниз, как показано на рисунке 59.

Рис.66. Диски СD и DVD Рис.67. СD/DVD-привод Приводы, как и диски, выпускаются для чтения, а также для чтения и записи. Рассмотрим различия в CD и DVD и их разновидности:

1) CD – Compact Disk. Этот диск состоит из двух плотно приклеенных пластиковых дисков с тонким информационным слоем между ними. На информационном слое располагается спиральная дорожка, состоящая из чередующихся темных (поглощающих свет) и светлых (отражающих свет) точек, которая и является кодированной информацией. Различаются: CD ROM (CD – Read Only Memory – не перезаписываемый диск), CD-R (CDRecordable, однократно записываемый диск), CD-RW (CD-ReWritable, многократно перезаписываемый диск). Количество циклов перезаписи RWдиска ограничено. Следует также отметить, что диски CD-RW читаются не на всех устройствах CD-ROM. Стандартным считается CD-диск диаметра 5,25” (около 13 см). Емкость таких дисков составляет около 700 МБ. Есть диски, меньшего диаметра, которые читаются на обычном приводе (рис.68). Эти диски они соответственно меньшего объема – 200 МБ.

Рис.68. Маленький CD-диск Скорость обмена данными с CD диском измеряется (так исторически сложилось) по отношению к скорости первого привода – 150 кБит/с.

Например, скорость 50х означает на самом деле скорость 150 кБ/с 50 = 7,5 МБ/с. В стандартных CD – дисководах скорость чтения составляет 52х, а скорость записи (для CD-R и CD-RW) обычно не превышает 8х.

2) DVD – Digital Video Disk или Digital Versatile Disk. В DVD используются те же физические принципы записи и чтения данных, что и в CD, но DVD значительно усовершенствован. Можно выделить преимущества DVD по сравнению с CD:

более высокая плотность записи информации;

возможность использования 2-х информационных слоев;

возможность двухсторонней записи;

встроенная возможность защиты данных от несанкционированного использования и копирования.

Выпускаются следующие типы DVD дисков:

DVD-5 – односторонний однослойный диск с емкостью 4,7 Гб;

DVD-9 – односторонний двухслойный диск с емкостью 8,5 Гб;

DVD-10 – двухсторонний однослойный диск, емкость 9,4 Гб;

DVD-14 – двухсторонний диск: на одной стороне – один слой, на другой – два, емкость – 13,2 Гб;

DVD-18 – двухсторонний двухслойный диск с емкостью 17 Гб.

Наиболее распространенные типы DVD-5 и DVD-10. Остальные значительно дороже, поэтому встречаются сравнительно редко. По внешнему виду CD-диски и DVD-диски почти не отличаются и различаются такие же стандарты: ROM, R и RW. Любое устройство чтения DVD читает также и CDдиски, но не наоборот.

В настоящее время появились, но мало распространены форматы: HDDVD и Blue-Ray. В HD-DVD плотность записи составляет 15 ГБ на один слой. В Blue-Ray емкость оптического диска увеличивается до 30 ГБ на слой за счет использования синего лазера. Итак, мы рассмотрели оптические носители – диски CD и DVD и их приводы.

Кроме рассмотренных магнитных и оптических носителей широкое распространение находит электронные носители информации. Электронные устройства в качестве сменных носителей информации появились сравнительно недавно, но за очень короткое время заняли значительную часть рынка. Это объясняется явными потребительскими преимуществами таких устройств – малыми размерами, отсутствием движущихся частей, высоким быстродействием и т.д. Эти устройства называют флэш-памятью или просто флэшками (рис.69) Рис.69. Флэшки и разъем USB Рис.70. Флэш-карты и картридеры Флэш-память работает существенно медленнее, чем модули оперативной памяти и имеет ограничение по количеству циклов перезаписи (от 10 000 до 1 000 000 для разных типов).

Существуют разные типы накопителей на основе флэш-памяти:

1) USB флэш-накопители (рис.69) – миниатюрные, размером в брелок, устройства емкостью от сотен (256 или 512) мегабайт до нескольких (1,2,4,или 16) гигабайт, подключающиеся к компьютеру через разъем USB (Рис. 61).

2) Флэш-карты (Рис.70) – миниатюрные носители данных, размеры которых по длине и ширине не превышают 1-3 см, а толщина – 1-2 мм. Существуют флэш-карты различных типов, габаритов и емкости. Флэш-карты используются в таких портативных устройствах, как: цифровые фото- и видео камеры, сотовые телефоны, портативные компьютеры, MP3-плееры, цифровые диктофоны и т.п. Для подключения флэш-карт к ПК, используются специальные USB-устройства – Card Reader (читается - картридер) (Рис. 70).

Устройства ввода информации Устройства ввода предназначены для ввода информации (текста, графики, данных, команд и т.д.) в компьютер. К устройствам ввода относятся:

клавиатура, мышь, сканер, дигитайзер, цифровые фото- и видео-устройства, световое перо и т.д. Рассмотрим подробно наиболее распространенные из них.

Клавиатура – это клавишное устройство, предназначенное для ручного ввода символьной и управляющей информации. Обычная современная клавиатура имеет 101 – 120 клавиш, среди которых выделяют алфавитноцифровые клавиши, необходимые для ввода текста, клавиши управления курсором и ряд специальных и управляющих клавиш. Клавиатуры встречаются различного исполнения и дизайна, но расположение основных клавиш в них, как правило, постоянно. Смотрите рисунки 8, 9.

Мышь используется для управления компьютером через графический экранный интерфейс, перемещение мыши по столу согласовано с перемещением по экрану специального экранного указателя мыши. Смотрите рисунки 10, 11.

Сканер – устройство для автоматического ввода текстовых и графических изображений в компьютер. В сканер закладывается лист бумаги с информацией, который считывается и пересылается компьютеру в виде копии. Полученное изображение можно подвергнуть дальнейшей обработке с помощью соответствующих программ.

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 18 |






















© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.