Презентация по информатике на тему: Устройство компьютера

УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРАКузнецова Юлия ВладимировнаУчитель математики и информатикиМБОУ «Лицей №4» С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей интеллектуальной работы человека, т.е. работы с информацией.Изобретение компьютера Из истории науки и техники известно, что идеи многих изобретений человек подглядел в природе. Например, еще в XV веке великий итальянский ученый и художник Леонардо да Винчи изучал строение тел птиц и использовал эти знания для конструирования летательных аппаратов.Великий ученый и художник Леонардо да Винчи Из истории науки и техники известно, что идеи многих изобретений человек подглядел в природе. Русский ученый Николай Егорович Жуковский, основоположник науки аэродинамики, также исследовал механизм полета птиц.Отец русской авиации профессор Н. Е. Жуковский С самого себя. Только человек постарался передать компьютеру не свои физические, а свои интеллектуальные способности, т.е. возможность работы с информацией.По своему назначению компьютер — это универсальное техническое средство для работы с информацией.По принципам своего устройства компьютер — это модель человека, работающего с информациейА с кого списали компьютер? www.themegallery.comАНАЛОГИЯ МЕЖДУ КОМПЬЮТЕРОМ И ЧЕЛОВЕКОМ В памяти компьютера х р а н я т с я данные и программыИнформационный обмен в к о м п ь ю т е р еВводВыводПАМЯТЬПРОЦЕССОРПо своему назначению компьютер – универсальное техническое средстводля работы человека с информациейЧ Е Л О В Е КОрганы чувствПрием ( ввод ) информацииМ О З ГХранение информацииПроцесс мышления ( обработка информации )Речь, жесты, письмоПередача (вывод) информацииКОМПЬЮТЕРУстройства вводаУстройства памятиП Р О Ц Е С С О РУстройства вывода www.themegallery.comПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО С КОМПЬЮТЕРОМ Устройство компьютераПКПамятьПроцессор Обработка данных по заданной программе тактовая частота разрядность дискретность адресуемостьВнутренняяп а м я т ь магнитная запись оптическая запись флэш - памятьВ н е ш н я яп а м я т ьУстройстваввода - выводаУстройствав ы в о д аУстройствав в о д а Программное обеспечениеПО Назначение: разработка программ( ввод, отладка, редактирование, исполнение )Системы программированияОбщего назначения Специальногоназначения Прикладное ПОСервисныепрограммыСистемное ПООперационная системаРабота с файламиУправлениеустройствамиД и а л о г с пользователемПользовательскийи н т е р ф е й сФайловая системаОдноуровневаяс т р у к т у р аМногоуровневаяс т р у к т у р а Внутренние устройства компьютераВидеокартаПроцессорЖесткий дискЗвуковая картаОперативная памятьМатеринская плата Устройства вводаКлавиатура (входит в стандартный комплект)Устройства позиционирования(Мышь, Трекбол, Джойстик, Световое перо, Графические планшеты, Диджитайзеры)Сенсорные экраныСканеры МодемыУстройства распознавания речи www.themegallery.comУстройства выводаМонитор (входит в стандартный набор)ПринтерыМодемыПлоттерыУстройства воспроизведения речи www.themegallery.comСистемный блокЭлектронный модуль - состоит из нескольких печатных плат, главная из которых называется “материнской”, т.к. на ней установлен микропроцессор и микросхемы внутренней памяти.Накопитель для жесткого диска - это устройство для записи и считывания информации на жёсткий диск. (винчестер).Накопитель для гибкого диска - это устройство для записи и считывания информации на гибкий диск (дискету).Трансформатор - преобразует напряжение сети в напряжение необходимое для устройств компьютераВентилятор - служит для охлаждения всех систем компьютера.Динамик - подаёт звуковые сигналы пользователю. Системный блокВ системном блоке размещаются следующие элементы (не обязательно все сразу):Блок питания;Системная (материнская) плата;Накопитель на жестком магнитном диске (HDD);Накопитель на компакт-диске (CD/DVD ROM);Видеокарта;Звуковая карта и т.д. Системный блокматеринская платаМатеринская плата (англ. motherboard) — сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера либо сервера начального уровня (центральный процессор, контроллер оперативной памяти и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ (BIOS), контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Именно материнская плата объединяет и координирует работу таких различных по своей сути и функциональности комплектующих, как процессор, оперативная память, платы расширения и всевозможные накопители.. Системный блокматеринская плата (основные компоненты) Системный блокмикропроцессорМикропроцессор (проще - процессор) — центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.Его главные характеристики — это разрядность (чем она выше, тем выше производительность компьютера) и тактовая частота (во многом определяет скорость работы компьютера). Системный блокоперативная памятьОперативная память (ОЗУ, RAM от англ. Random Access Memory - память с произвольным доступом) — часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им операции. Обмен данными между процессором и ОЗУ производится: либо непосредственно, либо через сверхбыструю кэш-память.Содержащиеся в ОЗУ данные доступны только тогда, когда на модули памяти подаётся напряжение. Пропадание на модулях памяти питания, даже кратковременное, приводит к искажению либо полному уничтожению данных в ОЗУ.Для нормального функционирования компьютера в наши дни желательно иметь от 1 Гб до 3 Гб оперативной памяти Системный блокнакопитель на жестком магнитном дискеНакопитель на жестком магнитном диске (HDD от англ. Hard Disk Device) в простонародье называют винчестером.Это прозвище возникло из жаргонного названия первой модели жесткого диска емкостью 16 Кбайт (IBM, 1973 год), имевшего 30 дорожек по 30 секторов, что случайно совпало с калибром «30/30» известного охотничьего ружья «Винчестер». Емкость этого накопителя измеряется обычно в гигабайтах: от 20 Гбайт (на старых компьютерах) до нескольких Тбайт на современных компьютерах. Самая распространенная емкость винчестера - 250-500 Гб. В зависимости от типа соединения винчестера с материнской платой различают SATA и IDE устройства. Системный блокнакопитель на оптическом дискеНакопитель на оптических дисках предназначен для чтения (записи) информации с оптических DVD или CD дисков.CD-диски имеют емкостью 700 Мб. DVD (англ. Digital Versatile Disc — цифровой многоцелевой диск; также англ. Digital Video Disc — цифровой видеодиск), имеющее те-же размеры, что и компакт-диск (CD), но более плотную структуру рабочей поверхности, что позволяет хранить и считывать больший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны и линзы с большей числовой апертурой.На DVD-диски может быть записано от 4.7 до 13, и даже до 17 Gb информации. Системный блокзвуковая картаЗвуковая карта (звуковая плата, аудиокарта; англ. sound card) — дополнительное оборудование персонального компьютера, позволяющее обрабатывать звук (выводить на акустические системы и/или записывать). На момент появления звуковые платы представляли собой отдельные карты расширения, устанавливаемые в соответствующий слот. В современных материнских платах представлены в виде интегрированного в материнскую плату аппаратного кодека (согласно спецификации Intel AC’97 или Intel HD Audio).Звуковая карта нужна при работе с качественным звуком. Системный блоквидеокартаВидеокарта (также видеоадаптер, графический адаптер,) — электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера, что важно при работе с большими объемами графической информации. www.themegallery.comПамять компьютераВнутренняя (основная ) память -это память, к которой компьютер (микро - процессор) обращает- ся в процессе рабо -ты. Это микросхемы, они расположены на “материнской” плате. Внешняя (вспомогательная) память -это долговременная энергонезависимая память. Реализуется она внешними запоминающими устройст -вами (материальными носите- лями информации), располо -женными, как правило, в системном блоке или вне его.ПЗУОЗУКЭШМагнитные лентыДиски www.themegallery.comНОСИТЕЛИ И УСТРОЙСТВА ВНЕШНЕЙ ПАМЯТИROMТолько чтениеRОднократная записьRWПерезаписываемые носителиМагнитная памятьОптическая памятьЭлектронная памятьCDDVDСтриммерыДисководыНМЖДНГМДUSB Card Readers КартыпамятиFlash Drive USB Накопители www.themegallery.comВнутренняя памятьПЗУ - это постоянное энергонезависимое запоминающее устройство, информация в нём хранится вечно. Её записывают на заводе и её можно только считывать - это паспортные данные ПК, тесты, микрокоды для выполнения простей - ших операций, програ -ммы запуска. Объём ПЗУ измеряется в Кбайтах.ОЗУ - это оперативное энергозависимое запо -минающее устройство. Скорость записи и счи - тывния велика и соиз -мерима со скоростью процессора. Перед началом работы прог -рамма загружается (записывается) в ОЗУ, после окончания - сти -рается, а преобразо -ванная информация переписывается на дис -ки. Объём ОЗУ может быть от 4 до 64 Мбайт.КЭШ - это сверхскоростная, “сверхоператив -ная” память, расположенная “между” процес -сором и ОЗУ, и при обращении процессора к памяти сначала производится поиск в КЭШ. Объём КЭШ - памяти измеря -ется в Кбайтах (Pentium -512 Кб). www.themegallery.comВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРАБИТ0 или 1Двоичнаякодировка Внутренняя память состоит из частиц – битов В одном бите памяти хранится один бит информации Байт памяти – наименьшая адресуемая часть внутренней памяти ( 1 байт = 8 бит ) Все байты пронумерованы, начиная от 0 Номер байта – адрес байта памяти Процессор обращается к памяти по адресамДискретность Адресуемость Байты Биты 001011000101001101210110110300101100. . . . . . . . www.themegallery.comПринцип фон НейманаВ 1946 году Джоном фон Нейманом были сформулированы основные принципы устройства и работы ЭВМ.Для неймановской архитектуры характерно наличие одного процессора, который управляет работой всех остальных устройств www.themegallery.comПРИНЦИПЫ ФОН НЕЙМАНАВводВыводПАМЯТЬПРОЦЕССОРСостав устройств ЭВМДанные и программы хранятся в общей памяти ЭВМДанные и программы хранятся в памяти ЭВМв виде двоичного кодаЗапись информации в память, а также чтение ее из памятипроизводится по адресам внутренняя память компьютера состоит из частиц – битов в одном бите памяти хранится один бит информации наименьшая адресуемая часть внутренней памяти – 1 байт ( 8 бит ) все байты пронумерованы номер байта – адрес байта памяти www.themegallery.comСХЕМА УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРАИнформационная магистраль (шина)УстройствавводаУстройствавыводаВнешняяпамятьСтруктура компьютера Устройства ввода информацииклавиатураКомпьютерная клавиатура — одно из основных устройств ввода информации от пользователя в компьютер. Стандартная компьютерная клавиатура, также называемая клавиатурой PC/AT или AT-клавиатурой (поскольку она начала поставляться вместе с компьютерами серии IBM PC/AT), имеет 101 или 102 клавиши.Расположение клавиш на AT-клавиатуре подчиняется единой общепринятой схеме, спроектированной в расчёте на английский алфавит. Устройства ввода информациимышьМанипуля́тор «мышь» (механическая, оптическая —манипулятор, преобразующий механические движения по поверхности в движение курсора на экране монитора.Большинство программ используют две из трех клавиш мыши. Левая клавиша — основная, ей управляют компьютером. Она играет роль клавиши Enter. Функции правой клавиши зависят от программы. Устройства ввода информациисканерСканер (англ. scanner) — устройство, выполняющее преобразование изображений в цифровой формат — цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием.Бывают ручные (англ. Handheld), рулонные (англ. Sheet-Feed), планшетные (англ. Flatbed) и проекционные сканеры. Разновидностью проекционных сканеров являются слайд-сканеры, предназначенные для сканирования фотопленок. Устройства ввода информациицифровые камерыПоследние годы все большее распространение получают цифровые камеры. К данным устройствам ввода информации можно отнести цифровые фотокамеры, цифровые видеокамеры и web-камеры.Цифровые фотокамеры и видеокамеры в отличие от традиционных фотоаппаратов и видеокамер сохраняют изображение не на пленке, а на машиночитаемом носителе, например, на флэш-карте, и позволяют получать видеоизображение и фотоснимки непосредственно в цифровом форматеДля передачи "живого" видео по компьютерным сетям используются недорогие цифровые Web-камеры. Устройства вывода информациимониторМонитор (дисплей) предназначен для отображения информации на экране. Наиболее часто в современных ПК используются SVGA-мониторы с разрешающей способностью (количеством точек, размещающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора) 800*600, 1024*768, 1280*1024, 1600*1200 при передаче до 16,8 млн. цветов.Размер экрана монитора – от 15 до 22 дюймов по диагонали, но чаще всего – 17 дюймов (35,5 см). Устройства вывода информациипринтерПринтер предназначен для распечатки текста и графических изображений. Принтеры бывают матричные, струйные и лазерные. В матричных принтерах изображение формируется из точек ударным способом. Струйные принтеры в печатающей головке вместо иголок имеют тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки чернил. В лазерных принтерах применяется электрографический способ формирования изображений. Лазер служит для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точечного электронного изображения. Устройства вывода информацииакустическая системаАкустическая система (звуковые колонки) предназначена для воспроизведения звука. Качество звучания зависит – от мощности динамиков и материала, из которого изготовлены корпуса колонок (предпочтительно дерево) и их объема. Важную роль играет наличие фазоинвертора (отверстие на передней панели) и количество полос воспроизводимых частот (высокие, средние и низкие динамики на каждой колонке). Устройства вывода информациимультимедиа- проекторМультимедиа-проекторы (видеопроекторы) предназначены для воспроизведения на большом экране информации, получаемой от различных устройств: компьютеров, DVD-проигрывателей, видеокамер. Сегодня проектор является универсальным устройством, использование которого возможно везде.