Аппаратное обеспечение компьютера: Что это такое?
Аппаратное обеспечение является важной составляющей любой компьютерной системы или какого-либо устройства, это может быть принтер, видеокарта, монитор, процессор и другие компоненты.
Нередко данный термин используют в повседневной речи и довольно часто употребляют в интернете. Если вам интересно более подробно узнать, что это такое — то этот материал несомненно будет вам полезен.
Вы уже знаете, что такое монитор, в данной статье мы разберем довольно часто употребляемое в обиходе словосочетание — аппаратное обеспечение, рассмотрим, что это такое и каким оно бывает.
Что такое аппаратное обеспечение ПК
Аппаратное обеспечение (аппаратные средства) компьютера — это общее описание для всех механических и электронных компонентов компьютерной системы. Т.е. это все устройства/железо/оборудование, подключаемое к ПК (материнская плата, клавиатура, видеокарта, монитор и т.д.). Все это — аппаратные средства вашей системы. Также данным термином называют и совокупность таких устройств, собранных в одну систему, например, системный блок — это тоже аппаратное обеспечение в сборе.
Важно! Аппаратными средствами могут быть не только устройства компьютера, у телефонов тоже есть аппаратные средства в виде компонентов, установленных на системную плату.
Аппаратное обеспечение разделяется на внешнее и внутреннее. В первом случае — это внешние устройства, которые подключатся посредством кабелей или WiFi. А внутренние — это все то, что находится внутри системного блока, ноутбука или другого девайса.
Основные компоненты компьютера — это те самые аппаратные средства, которые нужны, чтобы ПК вообще функционировал.
Основные компоненты компьютера — внутренние устройства
Внутри системного блока персонального компьютера или ноутбука установлен ряд компонентов, которые обеспечивают выполнение ряда функций и в совокупности работу всей системы. Каждый из них отвечает за свои определенные задачи. Давайте рассмотрим их.
Материнская плата
Материнская плата является основным компонентом компьютерной системы, платой, на которую устанавливаются или подключаются к ней остальные компоненты. Она отвечает за их взаимодействие и правильное функционирование. К материнской плате подключатся: процессор, видеокарта, звуковая карта, оперативная память, SSD диск, жестокий диск и другие аппаратные средства.
Центральный процессор
Процессор представляет из себя электронную схему, которая устанавливается на устройство. Занимается выполнением кода и команд всего программного обеспечения. Также, его называют мозгами компьютера. От центрального процессора зависит быстродействие всего ПК или мобильного устройства.
Оперативная память
Оперативная память является буфером хранения данных которыми пользуется процессор. Обладает высокой скоростью чтения и считывания информации, поэтому данные, которые находятся в ней и обрабатываются очень быстро. Все ПО, которое вы видите на экране своего ПК и мобильного телефона — загружено в оперативной памяти.
Является энергозависимым типом памяти, поэтому служит временным хранилищем для файлов, к которым нужен быстрый доступ и их обработка.
Жесткий или SSD диск
Накопители информации, которые независимы от подачи к ним тока. Используются для длительного хранения файлов, кино, музыки и другого контента. На данный момент SSD диск применяются для хранения на нем установленной операционной системы. А, жесткий диск, для хранения различных файлов: кино, музыки, фотографий.
Видеокарта
Видеокарта занимается обработкой графических данных, переносом машинного кода в графический — визуальный вид, который мы видим на мониторе. Для новых игр, работы с изображениями и видео, нужна хорошая видеокарта. В новых материнских? видеоадаптер по умолчанию встроен в материнскую плату и если вы не заядлый геймер, то можете не покупать ее. А, в некоторых случаях, видео может быть встроено и в центральный процессор.
Блок питания компьютера
Это устройство обеспечивает питание всех компонентов, подключенных к материнской плате, включая ее саму. При покупке всегда рассчитывайте мощность блока питания и потребление устройств, которые вы будете подключать к своему ПК.
Звуковая карта
Занимается обработкой звука. Чаще звуковую карту можно встретить уже по умолчанию встроенной в материнскую плату. Обычно ее покупают те, кто занимается профессионально музыкой или меломаны.
Интересно! Именно это основные компоненты компьютерной системы, без которых ПК просто не будет работать. Так, в материнской плате встроены и различные USB выходы, сетевая карта, может быть Bluetooth адаптера и т.д.
Основные компоненты компьютера — внешние устройства
Клавиатура
Клавиатура служит средством ввода информации. Может подключаться к компьютеру, ноутбуку, планшету, телевизору и другим устройствам. Содержит клавиши с цифрами и буквами, может иметь дополнительные элементы управления.
Компьютерная мышь также является средством ввода информации с помощью управления графическим указателем в системе и нажатием клавиш/кнопок на самой мышке.
Монитор
Монитор является средством вывода информации, это то, с чего вы читаете данный текст, если читаете со смартфона, то средство вывода информации — дисплей. Сейчас мониторов выпускается огромное количество, все разных моделей и сделаны по различным технологиям.
Принтер
Принтер является средством вывода информации в виде печати данных на листе бумаги. Сейчас выпускаются и 3Д принтеры, которые позволяют получать информацию не в графическом виде, а в виде напечатанных объектов.
Интересно! Существуют и другие компоненты системного блока: CD/DVD привод, дисковод 3.5, но их редко используют в современных системных блоках, т.к. это уже устаревшие технологии. Чаще можно встретить — карт ридер.
В заключение
Аппаратные средства могут быть самые разные, и с каждым годом появляются все более новые и интересные. Не успели мы привыкнуть к привычным жестким дискам, как на смену им пришли более быстрые ССД. Будьте уверены, в будущем мы увидим еще множество прекрасных аппаратных средств.
Источник
ЧТО ТАКОЕ АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА? И ИЗ ЧЕГО ОНО СОСТОИТ?
Аппаратное обеспечение – это совокупность технических средств (электронных и механических устройств), обеспечивающих, как нормальное функционирование каких-либо электронных систем – компьютеров, сетей передачи данных, так и расширяющих их основные функции.
Основные компоненты персонального компьютера
По сути дела, персональный компьютер представляет собой этакий электронный конструктор, который пользователь может собирать самостоятельно. И от того, какие элементы он будет использовать – в конечном счёте будет зависеть его мощность и функциональные возможности.
Собственно в этом и состояла основная задача его разработчиков — создать такое устройство, которое можно было бы модифицировать постепенно, по мере появления средств, а основу можно собрать с самыми минимальными затратами и сразу же приступить к работе.
Итак, из какого же «минимума» должен состоять персональный компьютер, для того, чтобы на нём можно было комфортно работать? Для того чтобы пользователь мог сразу же приступить к работе на ПК он должен иметь следующий, минимальный набор компонентов:
- Системный блок;
- Клавиатуру;
- Манипулятор мышь;
- Монитор.
Системный блок
По сути дела, системный блок не является какой-то одной, отдельной частью персонального компьютера, выполняющего одну-единственную функцию, как, например, клавиатура или мышь (ввод данных и управление). Системный блок содержит целый набор устройств, каждое из которых выполняет ряд определённых действий.
Корпус системного блока может иметь две модификации:
- С вертикальным расположением, такие корпуса носят название – tower («башня»);
- С горизонтальным расположением – desktop («настольный»).
Материнская плата
Электронное устройство, которое является центром всей системы. К материнской плате с помощью специальных разъёмов подключаются другие компоненты системного блока и внешней периферии.
Центральный процессор
Является «мозгом» цифровой системы. Именно он, выполняя команды программного обеспечения (программ, загруженных в компьютер), заставляет работать материнскую плату и выполнять различные действия – считывать данные с клавиатуры, выводить изображение на монитор, печатать на принтере и т. п.
Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему — тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к материнской плате компьютера.
Для персональных компьютеров наиболее широко используются процессоры Intel, AMD и Motorola (для компьютеров Macintosh). Дополнительную информацию о них можно прочитать на сайтах производителей процессоров:
- Intel — http://www.intel.com/
- AMD — http://www.amd.com/
- Motorola — http://www.motorola.com/
Оперативная память
Электронный компонент, позволяющий процессору хранить необходимые данные во время своей работы. Такая память называется ОЗУ – оперативное запоминающее устройство. Память содержит данные, пока к ней подводится питание. Когда компьютер выключен – все содержимое памяти стирается.
В случае если есть необходимость хранения данных при выключенном питании, существует другой вид памяти называемый ПЗУ – постоянное запоминающее устройство. Такая память, если в неё записать данные, будет хранить их независимо от того подаётся на неё питание или нет.
Существуют два типа ПЗУ. В одних данные можно менять многократно, они называются РПЗУ (репрограммируемое, постоянное запоминающее устройство), и непосредственно ПЗУ – в него данные записываются только один раз. Больше их изменить нельзя. Применяются такие ПЗУ там, где требуется высокая надёжность хранения одних и тех же данных.
Накопитель на жёстком диске
Имеет ещё одно устоявшееся название — «винчестер». Устройство предназначено для записи и чтения различных пользовательских данных – программ, фотографий, видео, текстов и т. д., выпускается различной ёмкости – от нескольких гигабайт и до нескольких терабайт.
Для справки: старые винчестеры имели объём намного меньший – от нескольких мегабайт до 1 гигабайта.
Используется в системном блоке в качестве основного хранилища всех данных, так как имеет высокую скорость чтения-записи (намного выше, чем у устройств для работы с оптическими дисками и «флеш» — накопителями).
В отличие от принятой в информатике системе приставок кило, мега, гига, тера, обозначающих степени двойки (кило = 2 10 = 1 024, мега = 2 20 = 1 048 576, гига = 2 30 = 1 073 741 824, тера = 2 40 = 1 099 511 627 776 и т. д.), производителями при обозначении ёмкости жёстких дисков используются величины, кратные тысяче (кило = 10 3 = 1 000, мега = 10 6 = 1 000 000, гига = 10 9 = 1 000 000 000, тера = 10 12 = 1 000 000 000 000 и т. д.).
Например, реальная ёмкость жёсткого диска с маркировкой 200 Гб, составляет 186,2 Гб.
Кроме внутренних жёстких дисков имеются и внешние (переносные) жёсткие диски, которые можно переставлять с машины на машину, используя специальные боксы или переходники.
Внешние жёсткие диски имеют собственный корпус и источник питания, что экономит пространство внутри корпуса компьютера и уменьшает нагрузку на блок питания компьютера.
Устройство для чтения оптических дисков
В зависимости от типов оптических дисков, с которых оно может работать, его называют: CD-ROM, DVD-ROM, BD-ROM, для работы с CD, DVD, BD-дисками соответственно.
CD-дисковод и CD-диски
CD-ROM — оптический диск для однократной записи и многократного считывания, постоянное запоминающее устройство на компакт-диске диаметром 5,25 дюйма.
Компакт-диск — наиболее распространённый носитель для тиражирования музыки. Представляет собой прозрачный полимерный диск диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм, на одну сторону которого напылён светоотражающий слой алюминия, защищённый от повреждений слоем прозрачного лака. Толщина напыления составляет несколько десятитысячных долей миллиметра.
Обычно компакт-диски вмещают до 650 мегабайт информации (или 74 минуты аудио). Есть предположение, что разработчики рассчитывали объем так, чтобы на диске полностью поместилась Девятая симфония Бетховена, длящаяся именно 74 минуты.
См. Интересные компьютерные факты.
Скорость чтения/записи привода CD-ROM указывается кратной 150 Кбайт/с. Например, 52-скоростной привод CD-ROM обеспечивает максимальную скорость чтения (или записи) дисков, равную 52*150 = 7800 Кбайт/с (7,62 Мбайт/с).
Существуют два типа дисков, предназначенных для записи в записывающем накопителе: для однократной записи диски CD-R (Compact Disk Recordable) и для многократной записи диски CD-RW (Compact Disk Rewritable).
DVD-дисковод и DVD-диски
DVD-ROM — это оптический диск, одинакового с CD размера, но большей ёмкости (от 4,7 Гбайт).
DVD может иметь одну или две рабочие стороны и один или два рабочих слоя на каждой стороне. От их количества зависит вместимость диска:
- Однослойные односторонние (DVD-5) вмещают 4,7 гигабайта информации;
- Двухслойные односторонние (DVD-9) вмещают 8,7 гигабайта информации;
- Однослойные двусторонние (DVD-10) вмещают 9,4 гигабайта информации;
- Двухслойные двусторонние (DVD-17) вмещают 17,4 гигабайта информации.
Скорость чтения/записи DVD указывается кратной 1350 Кбайт/с, т. е. 16-скоростной привод обеспечивает чтение (или запись) дисков в 16×1350 = 21 600 Кбайт/с (21,09 Мбайт/с). Для работы с DVD-ROM нужно подключить к компьютеру накопитель (привод) DVD-ROM. Отметим, что привод DVD-ROM может читать и CD-диски.
Видеокарта
Специальная плата, которая устанавливается в системный блок и позволяет осуществлять вывод изображений на монитор или современный LED или LCD телевизор.
От того, какой вычислительной мощности видеокарта установлена в системный блок зависят его графические свойства – разрешение изображения, количество воспроизводимых цветов, глубина цвета, скорость вывода картинки на экран, скорость обработки видеоизображений и ещё ряд дополнительных параметров.
Современные видеоадаптеры имеют память, которая позволяет не использовать ОЗУ компьютера для формирования изображения. Память видеоадаптеров называется видеопамятью. Кроме того, большинство видеоадаптеров оснащены собственными графическими сопроцессорами, необходимыми для обработки изображения. Такие адаптеры часто называются графическими ускорителями.
Картридер
Этот компонент обеспечивает чтение различных современных носителей информации («флеш-карт»), с других цифровых устройств – смартфонов, фотоаппаратов, видеокамер и т. п.
Дисковод на 3.5`
Устарел, в новых моделях не устанавливается. Устройство для чтения носителей информации на магнитных дисках – дискетах. На сегодняшний день полностью вытеснено современными USB — «флешками» и «флеш-картами».
Дискета представляет собой полимерный диск размером 3,5 дюйма, с ферромагнитным покрытием, заключённый в пластмассовый корпус. Ёмкость дискеты 1,44 Мбайт. Как видно, это очень небольшой по объёму носитель информации. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для создания резервных копий для документов небольшого объёма.
Устройство для чтения гибких магнитных дисков называют дисководом для флоппи-дисков (FDD) или приводом.
Дискеты — самые медленные устройства хранения информации на компьютере. Скорость обмена данными между дискетой и компьютером всего 250 Кбайт/с.
Блок питания
Название этого блока говорит само за себя – устройство обеспечивает питание всех компонентов, входящих в состав системного блока. Мощности этого блока должно хватать для нормальной работы всех составляющих, в противном случае он быстро выйдет из строя из-за перегрузки.
Из назначения основных компонентов видно, что именно системный блок обеспечивает вычислительные функции и управление внешними, периферийными устройствами – монитором, клавиатурой, мышью, принтером и прочее. Именно от его «вычислительной мощности» зависит быстродействие всего персонального компьютера в целом.
Клавиатура
Представляет собой устройство для ввода информации в компьютер. Содержит набор букв и цифр соответствующий стандарту печатной машинки, а также дополнительные клавиши, служащие для управления курсором и выполняющие различные функции в зависимости от программного обеспечения (функциональные клавиши).
Расположение клавиш на клавиатуре имеет определённую стандартизованную раскладку (порядок следования), которая называется QWERTY. В последнее время всё больше распространение получают клавиатуры, имеющие дополнительные клавиши для управления мультимедийными функциями компьютера – звуком, видео, запуском проигрывателей, а также для быстрой навигации в интернете.
«Классическая» модель клавиатуры имеет 102 клавиши.
Кроме этого, на корпусе клавиатур все чаще стали появляться разъёмы для подключения USB накопителей, что весьма удобно. В этом случае не нужно тянуться к корпусу ПК для того, чтобы подключить «флешку».
Какую из современных клавиатур использовать – дело самого пользователя. Рекомендация здесь может быть только одна – вам должно быть удобно и комфортно «нажимать» на клавиши в процессе работы, чтобы кисти рук уставали, как можно меньше.
Подключается клавиатура к ПК либо проводным способом к специальному «клавиатурному» порту либо к универсальному порту USB. Существуют и «беспроводные модели», которые взаимодействую с компьютером при помощи BlueTooth-технологии, либо при помощи небольшого, идущего в комплекте с клавиатурой устройства, которое подключается к порту USB. В этом случае клавиатуру можно «отодвинуть» от персонального компьютера даже на несколько метров, так как все взаимодействие осуществляется на радиочастотах по эфиру.
Знаменитая на весь мир клавиатурная «раскладка» QWERTY появилась в своём окончательном виде в 1878 году благодаря тому, что она обеспечивает наибольшую производительность печати. Ранее, кнопки на печатающих устройствах располагались по алфавиту, что нередко приводило к ошибкам набора, которые при быстрой печати «замечались» оператором, только при возврате каретки.
См. Интересные компьютерные факты.
Манипулятор мышь
Представляет собой устройство для управления графическим указателем (стрелкой) на экране в приложениях. При помощи этого манипулятора можно перемещать графические объекты, нажимать виртуальные кнопки, выполнять определённые действия. Основным достоинством «мышки» является возможность мгновенно попасть указателем в любую точку экрана.
Как правило, все современные модели этого устройства имеют несколько (две и больше) дополнительные кнопки, одна из которых, как правило, имитирует нажатие клавши Enter, а другая вызывает основное меню работы с операционной системой. Кроме этого, манипулятор снабжается дополнительными (1-2) «колесами прокрутки» для удобного, плавного перемещения изображения на экране.
Подключается это устройство либо проводным способом к портам PS/2 или USB, либо беспроводным способом, как и в случае с клавиатурой. Как правило, производители предлагают приобретать сразу полный комплект – клавиатура + мышь. Этот способ удобен тем, что в компьютер вставляется всего одно устройство беспроводной связи и занимается только один порт USB.
Дуглас Энгельбарт – изобретатель всем известного компьютерного устройства под названием мышь, первоначально в пояснениях рисовал указатель курсора вертикально! Но из-за маленького, на тот момент, разрешения мониторов нарисовать красиво выглядевший на экране указатель, было невозможно. Поэтому, указатель стали отображать на экранах с одной вертикальной гранью, а другой под углом в 45 градусов. Примечательно, что даже после появления устройств с высоким разрешением указатель мыши остался неизменным до сих пор.
См. Интересные компьютерные факты.
Монитор
Старое название этого устройства – дисплей. Одна из важных частей персонального компьютера. От технических возможностей монитора будет зависеть не только качество выводимого на экране изображения, но и комфортность работы за ним.
По своему конструктивному исполнению, все современные мониторы можно условно разделить на четыре типа:
- ЭЛТ-мониторы. Устройства, в которых изображение выводится при помощи электронно-лучевой трубки. На сегодняшний день используются крайне редко, они почти полностью вытеснены новыми моделями, имеющими более высокие технические параметры;
- ЖК-мониторы, выполненные по технологии «жидких» кристаллов;
- Плазменные мониторы, в которых картинка выводится на плазменной панели;
- LCD-мониторы, использующие последние разработки в области светодиодной техники.
Характеризуются эти устройства следующими параметрами:
- Размер экрана. Понятно, что чем больше размер видимой области, тем больший размер картинки на нём можно получить. Размер экрана указывается в дюймах и измеряется не его длина или ширина, а диагональ. При этом, следует иметь в виду, что мониторы выпускаются двух видов: с отношением сторон 4:3 и 16:9. Этот фактор необходимо учитывать при подборе, так как мониторы, имеющие одинаковые размеры диагоналей, но разные соотношение сторон воспринимаются пользователями визуально по-разному.
- Частота кадровой развёртки. Параметр, определяющий сколько раз в секунду, отображается на экране один и тот же кадр изображения. Чем выше частота кадровой развёртки, тем меньше будут уставать глаза при работе за таким монитором. Для комфортной работы этот показатель должен быть не меньше 70–75 кадров в секунду.
- Разрешение экрана (разрешающая способность). Определяется количеством точек («пикселей»), которое способен вывести монитор по горизонтали и вертикали. Первое число – количество выводимых точек по горизонтали, второе – по вертикали. Например, если на мониторе указано, что он обладает разрешением 1024х768 пикселей, то это говорит о том, что по горизонтали он способен выводить 1024 точки, а по вертикали – 768.
При выборе монитора необходимо иметь в виду, что чем выше разрешение экрана, тем качественнее и «чётче» выводимое изображение. На сегодняшний день для комфортной работы домашнего пользователя современного ПК вполне хватит монитора, имеющего 24-25 дюймовый экран с разрешающей способностью 1920х1080.
Источник
информатика
ИНФОРМАТИКА- НАУКА, ИЗУЧАЮЩАЯ СПОСОБЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СОЗДАНИЯ, ХРАНЕНИЯ, ОБРАБОТКИ, ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ПЕРЕДАЧИ И ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ.
ИНФОРМАЦИЯ – ЭТО НАБОР СИМВОЛОВ, ГРАФИЧЕСКИХ ОБРАЗОВ ИЛИ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ, НЕСУЩИХ ОПРЕДЕЛЕННУЮ СМЫСЛОВУЮ НАГРУЗКУ.
Например, этот или любой другой текст, имеющий определенный смысл, состоит из набора символов- букв, знаков препинания, цифр, которые объединяются в слова, те в свою очередь — в предложения и далее- в абзацы. Человек, чтобы сообщить что-либо собеседнику произносит определенные фразы- то есть издает звуковые сигналы. Данные – это зарегистрированные сигналы. Однако, не все данные являются информацией. Слыша речь на незнакомом языке, мы получаем данные, но не получаем информацию, в связи с тем, что не владеем методом преобразования данных в известные нам понятия. Изображение на знаке дорожного движения доводит до водителя автомобиля определенную информацию, а для человека, не понимающего эти знаки, они не являются информацией.
Итак, информация – это продукт преобразования зарегистрированных сигналов в известные субъекту понятия. Огромное влияние в передаче информации сыграла письменность. Затем — телефон, радио. Сейчас – телевидение и компьютерные технологии.
ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА (ЭВМ) ИЛИ КОМПЬЮТЕР (англ. computer- -вычислитель)-УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ. Принципиальное отличие использования ЭВМ от всех других способов обработки информации заключается в способности выполнения определенных операций без непосредственного участия человека, но по заранее составленной им программе. Информация в современном мире приравнивается по своему значению для развития общества или страны к важнейшим ресурсам наряду с сырьем и энергией. Еще в 1971 году президент Академии наук США Ф.Хандлер говорил: «Наша экономика основана не на естественных ресурсах, а на умах и применении научного знания».
В развитых странах большинство работающих заняты не в сфере производства, а в той или иной степени занимаются обработкой информации. Поэтому философы называют нашу эпоху постиндустриальной. В 1983 году американский сенатор Г.Харт охарактеризовал этот процесс так: «Мы переходим от экономики, основанной на тяжелой промышленности, к экономике, которая все больше ориентируется на информацию, новейшую технику и технологию, средства связи и услуги..»
2. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ.
Вся история развития человеческого общества связана с накоплением и обменом информацией (наскальная живопись, письменность, библиотеки, почта, телефон, радио, счеты и механические арифмометры и др.). Коренной перелом в области технологии обработки информации начался после второй мировой войны.
В вычислительных машинах первого поколения основными элементами были электронные лампы. Эти машины занимали громадные залы, весили сотни тонн и расходовали сотни киловатт электроэнергии. Их быстродействие и надежность были низкими, а стоимость достигала 500-700 тысяч долларов.
Появление более мощных и дешевых ЭВМ второго поколения стало возможным благодаря изобретению в 1948 году полупроводниковых устройств- транзисторов. Главный недостаток машин первого и второго поколений заключался в том, что они собирались из большого числа компонент, соединяемых между собой. Точки соединения (пайки) являются самыми ненадежными местами в электронной технике, поэтому эти ЭВМ часто выходили из строя.
В ЭВМ третьего поколения (с середины 60-х годов ХХ века) стали использоваться интегральные микросхемы (чипы)- устройства, содержащие в себе тысячи транзисторов и других элементов, но изготовляемые как единое целое, без сварных или паяных соединений этих элементов между собой. Это привело не только к резкому увеличению надежности ЭВМ, но и к снижению размеров, энергопотребления и стоимости (до 50 тысяч долларов).
История ЭВМ четвертого поколения началась в 1970 году, когда ранее никому не известная американская фирма INTEL создала большую интегральную схему (БИС), содержащую в себе практически всю основную электронику компьютера. Цена одной такой схемы (микропроцессора) составляла всего несколько десятков долларов, что в итоге и привело к снижению цен на ЭВМ до уровня доступных широкому кругу пользователей.
СОВРЕМЕННЫЕ КОМПЬТЕРЫ- ЭТО ЭВМ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ, В КОТОРЫХ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ БОЛЬШИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ.
90-ые годы ХХ-го века ознаменовались бурным развитием компьютерных сетей, охватывающих весь мир. Именно к началу 90-ых количество подключенных к ним компьютеров достигло такого большого значения, что объем ресурсов доступных пользователям сетей привел к переходу ЭВМ в новое качество. Компьютеры стали инструментом для принципиально нового способа общения людей через сети, обеспечивающего практически неограниченный доступ к информации, находящейся на огромном множестве компьюторов во всем мире — «глобальной информационной среде обитания».
6.ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРЕ И ЕЕ ОБЪЕМ.
ЛЮБОЕ СООБЩЕНИЕ НА ЛЮБОМ ЯЗЫКЕ СОСТОИТ ИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СИМВОЛОВ- БУКВ, ЦИФР, ЗНАКОВ. Действительно, в каждом языке есть свой алфавит из определенного набора букв (например, в русском- 33 буквы, английском- 26, и т.д.). Из этих букв образуются слова, которые в свою очередь, вместе с цифрами и знаками препинания образуют предложения, в результате чего и создается текстовое сообщение. Не является исключением и язык на котором «говорит» компьютер, только набор букв в этом языке является минимально возможным.
В КОМПЬЮТЕРЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ 2 СИМВОЛА- НОЛЬ И ЕДИНИЦА (0 и 1), АНАЛОГИЧНО ТОМУ, КАК В АЗБУКЕ МОРЗЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ТОЧКА И ТИРЕ. Действительно, закодировав привычные человеку символы (буквы, цифры, знаки) в виде нулей и единиц (или точек и тире), можно составить, передать и сохранить любое сообщение.
ЭТО СВЯЗАНО С ТЕМ, ЧТО ИНФОРМАЦИЮ, ПРЕДСТАВЛЕННУЮ В ТАКОМ ВИДЕ, ЛЕГКО ТЕХНИЧЕСКИ СМОДЕЛИРОВАТЬ, НАПРИМЕР, В ВИДЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ. Если в какой-то момент времени по проводнику идет ток, то по нему передается единица, если тока нет- ноль. Аналогично, если направление магнитного поля на каком-то участке поверхности магнитного диска одно- на этом участке записан ноль, другое- единица. Если определенный участок поверхности оптического диска отражает лазерный луч- на нем записан ноль, не отражает- единица.
ОБЪЕМ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЙ ДЛЯ ЗАПОМИНАНИЯ ОДНОГО ИЗ ДВУХ СИМВОЛОВ-0 ИЛИ 1, НАЗЫВАЕТСЯ 1 БИТ (англ. binary digit- двоичная единица). 1 бит- минимально возможный объем информации. Он соответствует промежутку времени, в течение которого по проводнику передается или не передается электрический сигнал, участку поверхности магнитного диска, частицы которого намагничены в том или другом направлении, участку поверхности оптического диска, который отражает или не отражает лазерный луч, одному триггеру, находящемуся в одном из двух возможных состояний.
Итак, если у нас есть один бит, то с его помощью мы можем закодировать один из двух символов- либо 0, либо 1.
Если же есть 2 бита, то из них можно составить один из четырех вариантов кодов: 00 , 01 , 10 , 11 .
Если есть 3 бита- один из восьми: 000 , 001 , 010 , 100 , 110 , 101 , 011 , 111 .
1 бит- 2 варианта,
2 бита- 4 варианта,
3 бита- 8 вариантов;
Продолжая дальше, получим:
4 бита- 16 вариантов,
5 бит- 32 варианта,
6 бит- 64 варианта,
7 бит- 128 вариантов,
8 бит- 256 вариантов,
9 бит- 512 вариантов,
10 бит- 1024 варианта,
N бит — 2 в степени N вариантов.
В обычной жизни нам достаточно 150-160 стандартных символов (больших и маленьких русских и латинских букв, цифр, знаков препинания, арифметических действий и т.п.). Если каждому из них будет соответствовать свой код из нулей и единиц, то 7 бит для этого будет недостаточно (7 бит позволят закодировать только 128 различных символов), поэтому используют 8 бит.
ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ОДНОГО ПРИВЫЧНОГО ЧЕЛОВЕКУ СИМВОЛА В КОМПЬЮТЕРЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ 8 БИТ, ЧТО ПОЗВОЛЯЕТ ЗАКОДИРОВАТЬ 256 РАЗЛИЧНЫХ СИМВОЛОВ.
СТАНДАРТНЫЙ НАБОР ИЗ 256 СИМВОЛОВ НАЗЫВАЕТСЯ ASCII ( произносится «аски», означает «Американский Стандартный Код для Обмена Информацией»- англ. American Standart Code for Information Interchange).
ОН ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ БОЛЬШИЕ И МАЛЕНЬКИЕ РУССКИЕ И ЛАТИНСКИЕ БУКВЫ, ЦИФРЫ, ЗНАКИ ПРЕПИНАНИЯ И АРИФМЕТИЧЕСКИХ ДЕЙСТВИЙ И Т.П.
КАЖДОМУ СИМВОЛУ ASCII СООТВЕТСТВУЕТ 8-БИТОВЫЙ ДВОИЧНЫЙ КОД, НАПРИМЕР:
A — 01000001, B — 01000010, C — 01000011, D — 01000100, и т.д.
Таким образом, если человек создает текстовый файл и записывает его на диск, то на самом деле каждый введенный человеком символ хранится в памяти компьютера в виде набора из восьми нулей и единиц. При выводе этого текста на экран или на бумагу специальные схемы — знакогенераторы видеоадаптера (устройства, управляющего работой дисплея) или принтера образуют в соответствии с этими кодами изображения соответствующих символов.
Набор ASCII был разработан в США Американским Национальным Институтом Стандартов (ANSI), но может быть использован и в других странах, поскольку вторая половина из 256 стандартных символов, т.е. 128 символов, могут быть с помощью специальных программ заменены на другие, в частности на символы национального алфавита, в нашем случае — буквы кириллицы. Поэтому, например, передавать по электронной почте за границу тексты, содержащие русские буквы, бессмысленно. В англоязычных странах на экране дисплея вместо русской буквы Ь будет высвечиваться символ английского фунта стерлинга, вместо буквы р — греческая буква альфа, вместо буквы л — одна вторая и т.д.
ОБЪЕМ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЙ ДЛЯ ЗАПОМИНАНИЯ ОДНОГО СИМВОЛА ASCII НАЗЫВАЕТСЯ 1 БАЙТ.
Очевидно что, поскольку под один стандартный ASCII-символ отводится 8 бит,
Остальные единицы объема информации являются производными от байта:
1 КИЛОБАЙТ = 1024 БАЙТА И СООТВЕТСТВУЕТ ПРИМЕРНО ПОЛОВИНЕ СТРАНИЦЫ ТЕКСТА,
1 МЕГАБАЙТ = 1024 КИЛОБАЙТАМ И СООТВЕТСТВУЕТ ПРИМЕРНО 500 СТРАНИЦАМ ТЕКСТА,
1 ГИГАБАЙТ = 1024 МЕГАБАЙТАМ И СООТВЕТСТВУЕТ ПРИМЕРНО 2 КОМПЛЕКТАМ ЭНЦИКЛОПЕДИИ,
1 ТЕРАБАЙТ = 1024 ГИГАБАЙТАМ И СООТВЕТСТВУЕТ ПРИМЕРНО 2000 КОМПЛЕКТАМ ЭНЦИКЛОПЕДИИ.
Обратите внимание, что в информатике смысл приставок кило- , мега- и других в общепринятом смысле выполняется не точно, а приближенно, поскольку соответствует увеличению не в 1000, а в 1024 раза.
СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПО ЛИНИЯМ СВЯЗИ ИЗМЕРЯЕТСЯ В БОДАХ.
1 БОД = 1 БИТ/СЕК.
В частности, если говорят, что пропускная способность какого-то устройства составляет 28 Килобод, то это значит, что с его помощью можно передать по линии связи около 28 тысяч нулей и единиц за одну секунду.
7. СЖАТИЕ ИНФОРМАЦИИ НА ДИСКЕ
ИНФОРМАЦИЮ НА ДИСКЕ МОЖНО ОБРАБОТАТЬ С ПОМОЩЬЮ СПЕЦИАЛЬНЫХ ПРОГРАММ ТАКИМ ОБРАЗОМ, ЧТОБЫ ОНА ЗАНИМАЛА МЕНЬШИЙ ОБЪЕМ.
Существуют различные методы сжатия информации. Некоторые из них ориентированы на сжатие текстовых файлов, другие — графических, и т.д. Однако во всех них используется общая идея, заключающаяся в замене повторяющихся последовательностей бит более короткими кодами. Например, в романе Л.Н.Толстого «Война и мир» несколько миллионов слов, но большинство из них повторяется не один раз, а некоторые- до нескольких тысяч раз. Если все слова пронумеровать, текст можно хранить в виде последовательности чисел — по одному на слово, причем если повторяются слова, то повторяются и числа. Поэтому, такой текст (особенно очень большой, поскольку в нем чаще будут повторяться одни и те же слова) будет занимать меньше места.
Сжатие информации используют, если объем носителя информации недостаточен для хранения требуемого объема информации или информацию надо послать по электронной почте
Программы, используемые при сжатии отдельных файлов называются архиваторами. Эти программы часто позволяют достичь степени сжатия информации в несколько раз.
Источник
Урок 6
Персональный компьютер как система
Одним из объектов, рассматриваемых на уроках информатики, является персональный компьютер. Его можно рассматривать как систему, состоящую из подсистем «аппаратное обеспечение», «программное обеспечение», «информационные ресурсы» (рис. 1.20).
Подсистема аппаратного обеспечения выступает в качестве надсистемы для устройств ввода, обработки, хранения и вывода информации.
Операционная система — подсистема программного обеспечения и надсистема, в состав которой входят системные и служебные программы.
Система информационных ресурсов включает в себя системы текстовых и графических файлов, звуковых файлов, файлов с видеоинформацией и т. д.
Персональный компьютер является частью системы «человек — компьютер». Средства, обеспечивающие взаимосвязь между объектами этой системы, называют интерфейсом. Различают аппаратный, программный, аппаратно-программный и пользовательский интерфейсы.
Аппаратный интерфейс — взаимодействие между устройствами компьютера; обеспечивается производителями этого оборудования.
Программный интерфейс — взаимодействие (совместимость) программ между собой, а также программного обеспечения и информационных ресурсов; обеспечивается разработчиками программного обеспечения.
Аппаратно-программный и пользовательский интерфейс обеспечиваются операционной системой компьютера.
Аппаратно-программный интерфейс — взаимодействие аппаратного и программного обеспечения компьютера.
Пользовательский интерфейс — взаимодействие человека и компьютера. Пользовательский интерфейс на основе меню предлагает возможность выбора управляющей команды из меню (списка команд). В графическом интерфейсе компьютерные объекты представляются небольшими рисунками (значками). Нужный значок выбирают с помощью мыши. Кроме значков используются также тексты (для подсказок) и меню (для выбора команд). Трехмерный интерфейс позволяет осуществлять навигацию в трехмерном компьютерном пространстве. Указав мышью на дверь виртуального музея, можно в него войти. В виртуальном зале можно оглядеться, подойти к любой картине и рассмотреть ее более подробно. Такой интерфейс тирует реальный мир.
Коротко о главном
Персональный компьютер — система, включающая подсистемы аппаратного обеспечения, программного обес-печения и информационных ресурсов.
Персональный компьютер — подсистема системы «человек — компьютер». Средства,- обеспечивающие взаимосвязь между объектами этой системы, называют интерфейсом.
Пользовательский интерфейс — взаимодействие человека и компьютера. Он обеспечивается операционной сис¬темой.
Вопросы и задания
1. В состав каких систем входит подсистема «компьютер»? Для каких систем компьютер является надсистемой?
2. Назовите надсистему для объекта «принтер». В каком отношении находятся объекты «принтер» и «струйный принтер»?
3. Что такое интерфейс? Перечислите виды интерфейса.
4. Что вы знаете о пользовательском интерфейсе?
5. Как вы понимаете смысл фразы: «Операционная система Windows обеспечивает одинаковый пользовательский интерфейс при работе с разными объектами»?
6. У кажите входы и выходы для системы «компьютер».
Контрольная работа №1
по теме «Объекты и системы»
Часть А
А1. Закончите предложение: «Любая часть окружающей действительности, воспринимаемая человеком как единое целое, называется …»
1. понятием
2. объектом
3. предметом
4. системой
А2. Отметьте единичные имена объектов:
1. машина
2. береза
3. Москва
4. Байкал
5. Пушкин А.С.
6. операционная система
7. клавиатурный тренажер
8. Windows XP
А3. Отметьте объекты операционной системы:
1. рабочий стол
2. окно
3. папка
4. файл
5. компьютер
А4. Отметьте признаки, которые могут быть указаны в сообщении об объекте:
1. свойства
2. размеры
3. поведение
4. состояние
5. действия
А5. Укажите отношение для пары «процессор и системный блок»:
1. является элементом множества
2. входит в состав
3. является разновидностью
4. является причиной
А6. Отметьте природные системы:
1. Солнечная система
2. футбольная команда
3. растение
4. компьютер
5. автомобиль
6. математический язык
А7. Укажите подсистемы, входящие в систему «Аппаратное обеспечение персонального компьютера»:
1. устройства ввода информации
2. устройства хранения информации
3. операционная система
4. прикладные программы
Часть В
1. Заполните таблицу следующими словами: гром, работа на ПК, дисковод, монитор, молния, рисование, принтер, печать текста.
2. Дайте наиболее точное общее имя каждой группе объектов
а) Куба, Гаити, Чили, Перу
б) Нил, Конго, Дунай, Рейн
в) Джойстик, сканер, мышь, клавиатура, световое перо.
3. Для свойств каждого из приведенных ниже объектов укажите название (величину) и значение
Источник
Тест Архитектура аппаратных средств
1.Комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач это…?
а. Электронно — вычислительная машина
б. Персональный компьютер
в. Архитектура ЭВМ
2. К основным характеристикам ЭВМ относятся…?
а. Быстродействие, производительность, е мкость запоминающих устройств
б. Емкость оперативной памяти (ОЗУ) и внешней памяти (ВЗУ)
в. Надежность, точность, достоверность
г. Все варианты верны
3.Внутрення память компьютера делится на…?
а. Оперативная и постоянная
б. Оперативная и кэш- память
в. Постоянная и кэш-память
г. Все варианты верны
4. Укажите верное (ые) высказывание (я):
а. Устройство ввода – предназначено для обработки вводимых данных.
б. Устройство ввода – предназначено для передачи информации от человека машине.
в. Устройство ввода – предназначено для реализации алгоритмов обработки, накопления и передачи информации.
г. Все варианты верны
5. Назовите классификацию электронно – вычислительных машин по принципу действия…?
6.Назовите схемные логические элементы…?
7.В аппаратные средства архитектуры ЭВМ входят…
а. Структура системы, организация памяти, организация ввода/вывода, принципы управления
б. Операционные системы, системы программирования, прикладное программное обеспечение
в. Система команд, форматы данных, алгоритмы выполнения операций
г. Все варианты верны
8. Устройства, непосредственно участвующие в обработке информации (процессор, сопроцессор, оперативная память), соединяются с остальными устройствами единой магистралью – шиной.
Про что идет речь?
а. Магистрально – модульный принцип
б. Аппаратные средства ЭВМ
в. Принцип открытой архитектуры
г. Программные средства ЭВМ
9. Какое устройство изображено на рисунке?
в. Оперативная память
10. Устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических операций и операций управления, записанных в машинном коде…?
в. Оперативная память
11. К основным характеристикам микропроцессора относится…?
а. Тип микропроцессора, быстродействие
б. Тактовая частота, разрядность
в. Тип микропроцессора, быстродействие микропроцессора, тактовая частота микропроцессора, разрядность п p оцессо p а.
г. Все варианты верны
12. Назовите что в общем случае содержит в себе Центральный процессор …?
13. Команды пересылки это…?
14. Производят над операндами логические операции, например, логическое И, логическое ИЛИ, исключающее ИЛИ, очистку, инверсию, разнообразные сдвиги (вправо, влево, арифметический сдвиг, циклический сдвиг)…?
Про что идет речь?
а. Команды пересылки
б. Логические команды
в. Арифметические команды
г. Команды переходов
15. По назначению регистры различаются…?
а. Аккумулятор, флаговые, общего назначения
б. Индексные, указательные
в. Сегментные, управляющие
г. Все варианты верны
16. Состоит из большого числа сходных процессоров, которые выполняют одну и ту же последовательность команд применительно к разным наборам данных.
Про что идет речь?
а. Матричный процессор
б. Векторный процессор
в. Центральный процессор
17. Какой цифре на рисунке соответствуют порты для подключения акустической системы…?( см. рисунок)
18. Набор микросхем (может быть и в одной микросхеме), являющийся интерфейсом между составными частями компьютера, такими, как ЦП, ОЗУ, ПЗУ, Порты ввода/вывода…?
19. Перечислите группы микропроцессоров…?
20. Шины данных это …?
а. Шина передает системный тактовый сигнал для синхронизации периферийных устройств, подключенных к компьютеру
б. Все шины, которые используются для передачи данных между процессором компьютера и периферией
в. Позволяет подключать дополнительные компоненты, такие как звуковые или ТВ карты
г. Позволяет процессору взаимодействовать с периферийными устройствами.
Разработала преподаватель Федорищенко Татьяна Васильевна
Тест по дисциплине: «Архитектура аппаратных средств»
Вариант 2
1. Сложная система взаимосвязанных аппаратных средств, способных работать с информацией и рассчитанная на самостоятельную работу одного пользователя это…?
а. Электронно — вычислительная машина
б. Персональный компьютер
в. Архитектура ЭВМ
2.Внутренние устройства системного блока компьютера …?
а. Материнская плата , процессор
б. Видеокарта, графическая карта
в. Сетевой адаптер , звуковая карта
г. Все варианты верны
3.Внешняя память компьютера делится на…?
а. Внешние запоминающие устройства и их носители
б. Оперативная и постоянная
в. Жесткий магнитный диск
г. Все варианты верны
4. Укажите верное (ые) высказывание (я):
а. Устройство вывода – предназначено для программного управления работой ПК.
б. Устройство вывода – предназначено для обучения, для игры, для расчетов и для накопления информации.
в. Устройство вывода – предназначено для передачи информации от машины человеку.
г. Все варианты верны
5. Назовите классификацию электронно – вычислительных машин по способу организации вычислительного процесса …?
6. Назовите базовые логические операции и схемы…?
7. В программное обеспечение архитектуры ЭВМ входят…?
а. Структура системы, организация памяти, организация ввода/вывода, принципы управления
б. Операционные системы, системы программирования, прикладное программное обеспечение
в. Система команд, форматы данных, алгоритмы выполнения операций
г. Все варианты верны
8. Обмен информацией между отдельными устройствами ЭВМ производится по трем многоразрядным шинам, соединяющим все модули, — шине данных, шине адресов и шине управления.
Про что идет речь?
а. Аппаратные средства ЭВМ
б. Программные средства ЭВМ
в. Магистрально – модульный принцип
г. Принцип открытой архитектуры
9. Какое устройство изображено на рисунке?
в. Оперативная память
г. Сетевая карта
10. Процессор – это…?
а. Процессор, реализованный в виде одной микросхемы или комплекта из нескольких специализированных микросхем
б. Количество импульсов, создаваемых генератором за 1 секунду
в. Максимальное количество p аз p ядов двоичного кода, которые могут обрабатываться или передаваться одновременно
г. Устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических операций и операций управления, записанных в машинном коде
11. Число элементарных операций, выполняемых микропроцессором в единицу времени (операции/секунда)…это?
а. Тип микропроцессора
б. Быстродействие микропроцессора
в. Тактовая частота микропроцессора
г. Разрядность п p оцессо p а.
12. К какому устройству относятся арифметико-логическое устройство, устройство управления и регистры…?
13. Арифметические команды это…?
14. Предназначены для изменения обычного порядка последовательного выполнения команд. Про что идет речь?
а. Команды пересылки
б. Логические команды
в. Команды переходов
г. Арифметические команды
15. По типу приёма и выдачи информации различают типы регистров:
а. Сдвиговые регистры, параллельные регистры
б. Сегментные регистры, управляющие регистры
в. Индексные регистры, флаговые регистры
г. Все варианты верны
16. Векторный процессор…?
а. Состоит из большого числа сходных процессоров, которые выполняют одну и ту же последовательность команд применительно к разным наборам данных
б. Обеспечивает параллельное выполнение операций над массивами данных
в. Соединяет процессор с северным мостом или контроллером памяти MCH
г. Система из нескольких параллельных процессоров, разделяющих общую память
17. Какой цифре на рисунке соответствуют специализированные порты для подключения клавиатуры и мыши. (см.рисунок)
18. Важнейшая часть ПК, содержащая его основные электронные компоненты…?
г. Системная плата
19. Перечислите типы материнских плат…?
20. Шина ввода-вывода
а. Связаны с определенными участками процессора и позволяют записывать и читать данные из оперативной памяти
б. Эти шины питают электричеством различные, подключенные к ним устройства
в. Позволяет процессору взаимодействовать с периферийными устройствами
г. Предназначена для передачи информации между процессором и основной памятью
Источник