Эволюция ЭВМ |  Архитектура ПК | Принципы построения

Состав ПК | Центральный процессор | Память

Устройства ввода | Устройства вывода

Персональный компьютер. Основные устройства и характеристики.

Практика на компьютере: знакомство с комплектацией устройств персонального компьютера, со способами их подклюнчений;

Учащиеся должны знать:

Х   состав основных устройств компьютера, их назначение и информационное взаимодействие;

Х   основные характеристики компьютера в целом и его узлов (различных накопителей, устройств ввода и вывода иннформации);

Х   типы и свойства устройств внешней памяти;

Х   типы и назначение устройств ввода-вывода;

Х   сущность программного управления работой компьютера;

Начальные сведения об архитектуре компьюнтера.

Виды компьютерной памяти.

Цели:

1.      Дать начальные представления о назначении компьютера, о его устройстве, о функциях основных узлов.

2.      Ввести понятие двоичного кода.

3.      Познакомить с видами компьютерной памяти, дать их сравнительную характеристику.

4.      Познакомить с понятиями дискретность, адресуемость как свойствами оперативной памяти.

5.      Дать представление об организации информации на внешних носителях.

Изучаемые вопросы:

-        Начальные сведения об архитектуре ЭВМ.

-        Основные типы устройств компьютера. Схема устройства компьютера. Понятие программы и данных.

-        Принципы организации внутренней и внешней памяти компьютера.

-        Двоичное представление данных в памяти компьюнтера.

-        Дискретность и адресуемость Ч свойства оперативной памяти.

-        Виды внешней памяти. Организация информации на внешних носителях, файлы.

-        Сравнение оперативной и внешней памяти.

План урока

1.      Организационный момент.

2.   Объяснение нового материала.

4.      Закрепление материала.

5.      Итог урока. Д/З

Ход урока

1.      Организационный момент.

2.         Объяснение нового материала.

3.1.       Понятие архитектуры ЭВМ.
Под архитектурой понимают описание устройства и принципов работы ЭВМ без подробностей технического характера (электнронных схем, конструктивных деталей и пр.).
Описанние архитектуры Ч это представление о компьютере, достаточное для человека, работающего за компьютенром, но не конструирующего или ремонтирующего его, т. е. для пользователя (в т. ч. и программиста).
Различным пользователям, в зависимости от уровня использования ими ЭВМ, требуется различный уровень знаний об архитектуре. Наиболее глубокие знания архинтектуры компьютера требуются программистам, особеннно системным программистам.
По своему назначению компьютер Ч это универсальное устройство для работы с информацией.

3.2.       Основные типы устройств компьютера (устройства ввода, устройства вывода,  устройства хранения, устройство обработки информации).
В состав компьютера должны входить технические средства (устройства) для осуществления информационных процессов: прием-передача информации, обработка информации, хранение информации. Они называются: устройнства ввода и вывода, процессор, память.

3.3.  Внутренняя и внешняя память.
Поговорим о хранении информации. Где хранит информацию человек? Это собственная (биологическая) память человека Ц внутренняя память; разнообразнные средства записи информации Ч бумажные, магннитные и прочие Ц  внешняя память.
Все устройства компьютера связаны между собой каналами передачи информации. Из внешнего мира информация поступает в компьютер через устройнства ввода; поступившая информация попадает во внутнреннюю память. Если требуется длительное ее храненние, то из внутренней памяти она переписывается во внешнюю память.

Определение внутренней (оперативной) и внешней (долговременной) памяти на стр.41 учебника.

Оперативную память еще называют Ц ОЗУ (оперативное запоминающее устройство). ПЗУ Ц постоянное запоминающее устройство, батарейка хранящая информацию о дате, времени, начале загрузки. 
Схема устройства компьютера на стр. 42 учебника.
Обработка информации осуществляется пронцессором при непрерывной двусторонней связи с внутнренней памятью: оттуда извлекаются исходные даннные, туда же помещаются результаты обработки. Иннформация из внутренней памяти может быть передана во внешний мир (человеку или другим компьютерам) через устройства вывода.

3.4.   Понятие программы и данных.
Всю информацию, циркулирующую между различными устройствами компьютера, можно разделить на две разновидности: данные и програмнмы. Определение программы и данных на стр. 41-42 учебника.
Для решенния какой либо задачи компьютеру нужно сообнщить исходные данные и программу работы. И данные и программа представляются  в определенной форме, УпонятнойФ компьютеру, заносятся во внутреннюю панмять компьютера и затем компьютер переходит к выполнению программы, т. е. решению задачи. Компьюнтер является формальным исполнителем программы. Любая работа выполнняется компьютером по программе, будь то решение математической задачи, перевод текста с иностранного языка, получение рисунков на экране, игра с пользовантелем и т.д.
Суть принципа программного управления компьютенром сводится к следующим трем положениям:
1) любая работа выполняется компьютером по пронграмме;
2) исполняемая программа находится в оперативной памяти;
3) программа выполняется автоматически.

3.5.                       Свойства внутренней (оперативнной) памяти.
Рассмотрим  свойства каждого из виндов памяти.
Следует говорить о двух типах свойств: о физических свойствах и о принципах организации информации.
Физические свойства внутренней памяти:
Ц это память, построенная на электронных элеменнтах (микросхемах), которая хранит информацию только при наличии электропитания; по этой принчине внутреннюю память можно назвать энергозависимой;
Ц это быстрая память; время занесения (записи) в нее информации и извлечения (чтения) очень манленькое Ч микросекунды;
Ц это память небольшая по объему (по сравнению с внешней памятью).
Быструю энергозависимую внутреннюю память нанзывают оперативной памятью, или ОЗУ Ч оперативнное запоминающее устройство.
В компьютере имеется еще один вид внутренней памяти Ч постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Основное его отличие от ОЗУ Ч энергонезависимось, т. е. при отключении компьютера от электросети информация в ПЗУ не исчезает. Кроме того, однажды записанная информация в ПЗУ не менянется. ПЗУ Ч это память, предназначенная только для чтения, в то время как ОЗУ Ч для чтения и для запинси. Обычно ПЗУ по объему существенно меньше ОЗУ.
Информационная структура внутренней памянти:
Представляет собой последовательность двоничных ячеек Ч битов. В учебнике она изображена на рис. 2.2., стр.44.  
Битовая структура внутренней памяти опренделяет ее первое свойство: дискретность. Каждый бит памяти в данный момент хранит одно из двух значенний: 0 или 1, т. е. один бит информации. В процессе работы компьютера эти нули и единички УмигаютФ в ячейках.
Второе свойство внутренней памяти называется аднресуемостью. Но адресуются не биты, а байты. Ч 8 раснположенных подряд битов памяти. Адрес байта Ч это его порядковый номер в памяти. Доступ к информации в оперативной панмяти происходит по адресам: чтобы записать данные в память, нужно указать, в какие байты ее следует заннести. Точно так же и чтение из памяти производится по адресам. Таким способом процессор общается с опенративной памятью.
Итак, информационная структура внутренней панмяти Ч битово-байтовая. Ее размер (объем) обычно выражают в килобайтах, мегабайтах

3.6.                       Виды внешней памяти (жесткие и гибкие магнитнные диски, лазерные диски, flash-память).
Есть три разновидности носитенлей информации, используемых в устройствах внешнней памяти:
Ц магнитные
Ц оптические.
Ц flash (хранит информацию в микросхемах)

Существуют магнитные ленты и магнитные диски. Оптические диснки называются CD-ROM (Compact Disk - Read Only Memory) - компактный диск - только для чтения, CD-R (Compact Disk Ц recordable) Ц записываемый, CD-RW (Compact Disk Ц ReWritable) - перезаписываемый.
Физические свойства внешней памяти:
Ц внешняя память энергонезависима, т. е. информанция в ней сохраняется независимо от того, вклюнчен или выключен компьютер, вставлен носитель в компьютер или лежит на столе;
Ц внешняя память Ч медленная по сравнению с опенративной; в порядке возрастания скорости чтенния/записи информации, устройства внешней панмяти располагаются так: магнитные ленты Ч магннитные диски Ч оптические диски Ц флеш-память;
Ц объем информации, помещающейся во внешней памяти больше, чем во внутренней; а с учетом вознможности смены носителей Ч неограничен.
Необходимо обратить внимание на используемую терминологии:
Ц Ленты, диски Ч это носители информации.
Ц Устройство компьютера которое работает с магнитной лентой, записывает а считывает с нее информацию, называется накопителем на магнитной ленте (НМЛ). Употребляется также английское название этого устройства Ч стриммер.
Ц Устройство чтения/записи на магнитный диск называнется накопителем на магнитном диске (НМД) или динсководом.
Ц С оптическими дисками работает оптиченский дисковод.
Информационная структура внутренней памянти Ц файловая. Определение файла Ц стр. 46 учебника. Пример схемы - стр. 47 учебника.

4.      Закрепление материала:

1. Саша набирает текст на компьютере. Куда первонанчально заносится набираемый текст?

2. Какая информация хранится в оперативной памянти?

3. Почему оперативная память не может использованться для длительного хранения данных?

4. Впишите в пустые ячейки таблицы следующие ханрактеристики внешней (жесткого диска) и внутнренней памяти компьютера: быстрый доступ, энергонезависимая, медленный доступ, средний объем от 4 до 64 Мбайт, энергозависимая, средний объем от 1 до 12 Гбайт.

Примерный вид таблицы:

5. Сколько Кбайт памяти требуется для хранения двоичного кода, состоящего из 6000 нулей и 2192 единиц?

6. Что может храниться в одном бите памяти компьюнтера?

5. Итог урока. Домашнее задание:  Читать:  Ч з 7, 8.

Состав и назначение основных устройств ПК.

Цели:

1.      Познакомить учеников с основными характеристиками персонального компьютера.

2.      Научить называть устройства входящие в минимальную конфигурацию ПК.

3.      Дать представление о назначении системной шины и ее составляющих.

Изучаемые вопросы:

-        Состав персонального компьютера, назначение основных устройств.

-        Назначение системной шины и ее составляющие.

-        Основные характеристики персонального компьютера.

План урока

1.    Организационный момент.

2.    Проверка домашнего задания.

3.    Объяснение нового материала.

4.    Закрепление материала.

5.    Итог урока. Д/З

Ход урока

1.      Организационный момент.

2.      Проверка домашнего задания.

3.      Объяснение нового материала.

3.1.   Состав персонального компьютера

Минимальный (обязательный) комплект ПК: системный блок, клавиатура, монитор, (стр.49 учебника)

Внешние устройства Ц все устройства кроме процессора и внутренней памяти.

Контроллер Ц устройство для связи процессора с внешними устройствами. Пример с клавиатурой и монитором стр.50, 2-ой абзац.

Задание: Заполните таблицу:

Магистраль (шина) Ц многопроводная линия связывающая процессор с другими устройствами. Рисунок стр.51.

Шина данных Ц передача обрабатываемой информации;

Шина адреса  Ц передача адреса памяти или внешнего устройства, к которым обращается процессор;

Шина управления  Ц передача управляющих сигналов.

Три характеристики ПК:

- объем внутренней памяти;

- тактовая частота (измеряется в Мгц)

4.      Закрепление материала.

5. Какие из перечисленных ниже устройств входят в состав минимальной конфигурации компьютера: принтер, процессор, клавиатура, звуковая карта, монитор, оперативная память, устройство CD-ROM.

6. Для чего нужны контроллеры внешних устройств?

7. У Андрея на жестком диске компьютера есть игра Tetris. У его друга Коли такой игры нет. Что нужнно сделать Андрею, чтобы и Коля смог на своем донмашнем компьютере играть в эту игру?

 Итог урока. Домашнее задание: Читать: [5] Ч з 10, 11.

Домашнее задание:  п.9, 10, 11 Ц отвечать на вопросы.

7. Пробное тестирование:

      1) Тест №2 Устройство ПК.

      2) Тест Внешние устройства ЭВМ.