Презентация ИНФОРМАТИКА Тема: Общие принципы организации и работы компьютеров

Содержание

Слайд 2

Компьютер (англ. computer — вычислитель) представляет собой программируемое электронное устройство, способное

Компьютер (англ. computer — вычислитель) представляет собой программируемое электронное устройство, способное

обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами
Слайд 3

Общая схема компьютера

Общая схема компьютера

Слайд 4

R-S Триггер set — установка, и reset — сброс

R-S Триггер

set — установка, и reset — сброс

Слайд 5

Реализация триггера с помощью вентилей ИЛИ—НЕ и соответствующая таблица истинности

Реализация триггера с помощью вентилей ИЛИ—НЕ и соответствующая таблица истинности

Слайд 6

Регистр представляет собой совокупность триггеров, связанных друг с другом определённым образом общей системой управления.

Регистр представляет собой совокупность триггеров, связанных друг с другом определённым образом

общей системой управления.
Слайд 7

Основные типы регистров сумматор — регистр АЛУ, участвующий в выполнении каждой

Основные типы регистров

сумматор — регистр АЛУ, участвующий в выполнении каждой

операции;
счетчик команд — регистр УУ, содержимое которого соответствует адресу очередной выполняемой команды; служит для автоматической выборки программы из последовательных ячеек памяти;
регистр команд — регистр УУ для хранения кода команды на период времени, необходимый для ее выполнения. Часть его разрядов используется для хранения кода операции, остальные — для хранения кодов адресов операндов.
Слайд 8

Принципы построения компьютера

Принципы построения компьютера

Слайд 9

Джон фон Нейман . 1945 г. 1. Принцип программного управления 2.

Джон фон Нейман

.

1945 г.

1. Принцип программного управления

2. Принцип однородности памяти

3.

Принцип адресности
Слайд 10

Команда — это описание элементарной операции, которую должен выполнить компьютер В

Команда — это описание элементарной операции, которую должен выполнить компьютер

В общем

случае, команда содержит следующую информацию:
код выполняемой операции;
указания по определению операндов (или их адресов);
указания по размещению получаемого результата.
Слайд 11

одноадресная команда add x (содержимое ячейки x сложить с содержимым сумматора,

одноадресная команда add x (содержимое ячейки x сложить с содержимым сумматора,

а результат оставить в сумматоре)  
addx
двухадресная команда add x, y (сложить содержимое ячеек x и y, а результат поместить в ячейку y)  
Addxy
трехадресная команда add x, y, z (содержимое ячейки x сложить с содержимым ячейки y, сумму поместить в ячейку z)  
addxyz

Варианты команды сложения:

Слайд 12

Выполнение команды можно проследить по схеме:

Выполнение команды можно проследить по схеме:

Слайд 13

Архитектура компьютера Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне,

Архитектура компьютера

Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее

описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т.д.
Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.
Слайд 14

Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между

Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между

ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем.
Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации
Слайд 15

Классическая архитектура (архитектура фон Неймана) — однопроцессорный компьютер: одно арифметико-логическое устройство

Классическая архитектура (архитектура фон Неймана) — однопроцессорный компьютер:
одно арифметико-логическое устройство

(АЛУ), через которое проходит поток данных, и одно устройство управления (УУ), через которое проходит поток команд — программа.
Слайд 16

Многопроцессорная архитектура

Многопроцессорная архитектура

Слайд 17

Многомашинная вычислительная система: несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеют

Многомашинная вычислительная система:

несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеют общей

оперативной памяти, а имеют каждый свою (локальную).
Слайд 18

Архитектура с параллельными процессорами: несколько АЛУ работают под управлением одного УУ

Архитектура с параллельными процессорами:

несколько АЛУ работают под управлением одного УУ

Слайд 19

Центральный процессор Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) —

Центральный процессор

Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) —

это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.
Слайд 20

Центральный процессор в общем случае содержит в себе: арифметико-логическое устройство; шины

Центральный процессор в общем случае содержит в себе:

арифметико-логическое устройство;
шины

данных и шины адресов;
регистры;
счетчики команд;
кэш — очень быструю память малого объема (от 8 до 512 Кбайт);
математический сопроцессор чисел с плавающей точкой.
Слайд 21

Микропроцессор Intel Pentium 4

Микропроцессор Intel Pentium 4

Слайд 22

Как устроена память?

Как устроена память?


Слайд 23

Память компьютера Внутренняя Внешняя оперативная память кэш-память специальная память жёстких магнитных

Память компьютера

Внутренняя

Внешняя

оперативная память

кэш-память

специальная память

жёстких магнитных дисках

НА

Гибких магнитных дисках

магнито-оптических

дисках

компакт дисках

магнитной ленте

Слайд 24

Оперативная память Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory —

Оперативная память

Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — память

с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.
Слайд 25

Микросхемы памяти RIMM (сверху) и DIMM (снизу)

Микросхемы памяти RIMM (сверху) и DIMM (снизу)

Слайд 26

Кэш-память Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ

Кэш-память

Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого

объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.
Слайд 27

Специальная память К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM), перепрограммируемая

Специальная память
К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM),
перепрограммируемая постоянная

память (Flash Memory),
память CMOS RAM, питаемая от батарейки,
видеопамять
и некоторые другие виды памяти.
Слайд 28

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только

Постоянная память

(ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для

чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения.
Содержание памяти специальным образом "зашивается" в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения.
Из ПЗУ можно только читать.
Слайд 29

Перепрограммируемая постоянная память Flash Memory — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты

Перепрограммируемая постоянная память

Flash Memory — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего

содержимого с дискеты
Слайд 30

BIOS Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода — совокупность программ,

BIOS

Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода — совокупность программ, предназначенных

для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера  и  загрузки операционной системы в оперативную память.
Слайд 31

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением

от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы

Интегральные схемы BIOS и CMOS

Слайд 32

Видеопамять VRAM — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения.

Видеопамять

VRAM — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения.

Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.
Слайд 33

Внешняя память

Внешняя память

Слайд 34

1. Накопители на гибких магнитных дисках (дискета)

1. Накопители на гибких магнитных дисках (дискета)

Слайд 35

Поверхность магнитного диска 512 байт

Поверхность магнитного диска

512 байт

Слайд 36

Накопители на жестких магнитных дисках HDD — Hard Disk Drive или

Накопители на жестких магнитных дисках

HDD — Hard Disk Drive или

винчестерский накопитель — это наиболее массовое запоминающее устройство большой ёмкости, в котором носителями информации являются круглые алюминиевые пластины — платтеры, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения информации — программ и данных.
Слайд 37

Винчестер со снятой крышкой корпуса магнитное покрытие толщиной в 1,1 мкм

Винчестер со снятой крышкой корпуса

магнитное покрытие толщиной в 1,1 мкм

Слайд 38

Накопители на компакт-дисках CD-ROM (Сompact Disk Read-Only Memory - компакт диск,

Накопители на компакт-дисках

CD-ROM (Сompact Disk Read-Only Memory - компакт диск,

из которого можно только читать).

  Профиль дорожки CD-ROM

Слайд 39

Записывающие оптические и магнитооптические накопители Записывающий накопитель CD-R (Compact Disk Recordable)

Записывающие оптические и магнитооптические накопители

Записывающий накопитель CD-R (Compact Disk Recordable)

Слайд 40

Накопители на магнитной ленте (стримеры) Стример (англ. tape streamer) — устройство

Накопители на магнитной ленте (стримеры)

Стример (англ. tape streamer) — устройство для

резервного копирования больших объёмов информации. В качестве носителя здесь применяются кассеты с магнитной лентой ёмкостью 1 — 2 Гбайта и больше.
Слайд 41

Аудиоадаптер Sound Blaster или звуковая плата - это специальная электронная плата,

Аудиоадаптер

Sound Blaster или звуковая плата - это специальная электронная плата, которая

позволяет записывать звук, воспроизводить его и создавать программными средствами с помощью микрофона, наушников, динамиков, встроенного синтезатора и другого оборудования.
Слайд 42

Видеоадаптер и графический акселератор Видеоадаптер — это электронная плата, которая обрабатывает

Видеоадаптер и графический акселератор

Видеоадаптер — это электронная плата, которая обрабатывает

видеоданные (текст и графику) и управляет работой дисплея. Содержит видеопамять, регистры ввода вывода и модуль BIOS. Посылает в дисплей сигналы управления яркостью лучей и сигналы развертки изображения.
Слайд 43

устройства компьютерной обработки видеосигналов: · Графические акселераторы (ускорители) — специализированные графические

устройства компьютерной обработки видеосигналов:

· Графические акселераторы (ускорители) — специализированные графические сопроцессоры,

увеличивающие эффективность видеосистемы. ·
Фрейм-грабберы, которые позволяют отображать на экране компьютера видеосигнал от видеомагнитофона, камеры, лазерного проигрывателя и т. п., с тем, чтобы захватить нужный кадр в память и впоследствии сохранить его в виде файла.
· TV-тюнеры — видеоплаты, превращающие компьютер в телевизор.
Слайд 44

Видеосистема компьютера монитор (называемый также дисплеем); видеоадаптер; программное обеспечение (драйверы видеосистемы).

Видеосистема компьютера

монитор (называемый также дисплеем);
видеоадаптер;
программное обеспечение (драйверы видеосистемы).


Слайд 45

Монитор на базе электронно-лучевой трубки Пиксельные триады Пиксельные триады Триада образует

Монитор на базе электронно-лучевой трубки

Пиксельные триады

Пиксельные триады

Триада образует

пиксел — точку, из которых формируется изображение
Слайд 46

Жидкокристаллические мониторы Заряды передаются через так называемую пассивную матрицу — сетку

Жидкокристаллические мониторы

Заряды передаются через так называемую пассивную матрицу — сетку невидимых

нитей, горизонтальных и вертикальных, создавая в месте пересечения нитей точку изображения (несколько размытого из-за того, что заряды проникают в соседние области жидкости).
Слайд 47

Активные матрицы вместо нитей используют прозрачный экран из транзисторов и обеспечивают

Активные матрицы вместо нитей используют прозрачный экран из транзисторов и

обеспечивают яркое, практически не имеющее искажений изображение. Экран при этом разделен на независимые ячейки, каждая из которых состоит из четырех частей (для трёх основных цветов и одна резервная). Количество таких ячеек по широте и высоте экрана называют разрешением экрана. Современные ЖК-мониторы имеют разрешение 642х480, 1280х1024 или 1024х768
Слайд 48

Принтеры: Виды принтеров: матричные, лазерные струйные

Принтеры:

Виды принтеров:
матричные,
лазерные
струйные

Слайд 49

Матричные принтеры используют комбинации маленьких штырьков, которые бьют по красящей ленте,

Матричные принтеры

используют комбинации маленьких штырьков, которые бьют по красящей ленте, благодаря

чему на бумаге остаётся отпечаток символа. Каждый символ, печатаемый на принтере, формируется из набора 9, 18 или 24 игл, сформированных в виде вертикальной колонки.
Слайд 50

Лазерные принтеры Компьютер формирует в своей памяти "образ" страницы текста и

Лазерные принтеры

Компьютер формирует в своей памяти "образ" страницы текста и

передает его принтеру. Информация о странице проецируется с помощью лазерного луча на вращающийся барабан со светочувствительным покрытием, меняющим электрические свойства в зависимости от освещённости.
Слайд 51

Струйные принтеры генерируют символы в виде последовательности чернильных точек. Печатающая головка

Струйные принтеры

генерируют символы в виде последовательности чернильных точек. Печатающая головка принтера

имеет крошечные сопла, через которые на страницу выбрызгиваются быстросохнущие чернила. Эти принтеры требовательны к качеству бумаги. Цветные струйные принтеры создают цвета, комбинируя чернила четырех основных цветов — ярко-голубого, пурпурного, желтого и черного.
Слайд 52

Плоттер Плоттер (графопостроитель) — устройство, которое чертит графики, рисунки или диаграммы под управлением компьютера Роликовый плоттер

Плоттер

Плоттер (графопостроитель) — устройство, которое чертит графики, рисунки или диаграммы под

управлением компьютера

Роликовый плоттер

Слайд 53

Сканер Сканер — устройство для ввода в компьютер графических изображений. Создает

Сканер

Сканер — устройство для ввода в компьютер графических изображений. Создает оцифрованное

изображение документа и помещает его в память компьютера.

  Планшетный сканер

Слайд 54

Общая структура персонального компьютера с подсоединенными периферийными устройствами

Общая структура персонального компьютера с подсоединенными периферийными устройствами

Слайд 55