Мы давно уже привыкли к персональным компьютерам. Включаем их и работаем, собственно говоря, ни мало не задумываясь над тем, как они устроены и как работают. Все это благодаря тому, что разработчики ПК и программного обеспечения к ним научились создавать надежные продукты, которые не дают нам повода лишний раз задуматься над устройством компьютера или обслуживающих его программ. Тем не менее, вероятно, читателям блога небезынтересно узнать о принципах работы компьютера и программного обеспечения. Компьютер изначально был задуман для автоматизации процессов обработки информации. Он устроен соответствующим образом, чтобы иметь все возможности для успешного выполнения своего предназначения. Для того чтобы обрабатывать в компьютере информацию, с ней необходимо делать следующие основные операции:. Эта операция нужна для того, чтобы компьютеру было что обрабатывать. Без возможности ввода информации в компьютер он становится как бы вещью в себе. Очевидно, что если дать возможность вводить информацию в компьютер, то надо и иметь возможность эту информацию в нем хранить, и затем использовать в процессе обработки. Здесь надо понимать, что для обработки введенной информации нужны определенные алгоритмы обработки, иначе ни о какой обработке информации речи быть не может. Так же как и с хранением введенной информации, в компьютере должны храниться результаты его работы, результаты обработки входных данных с тем, чтобы в дальнейшем ими можно было бы воспользоваться. Эта операция позволяет вывести результаты обработки информации в удобочитаемом для пользователей ПК виде. Понятно, что данная операция дает возможность воспользоваться результатами обработки информации на компьютере, иначе эти результаты обработки так и остались бы внутри компьютера, что сделало бы их получение совершенно бессмысленным. Самое важное умение компьютера — это обработка информации, так как его прелесть как раз и состоит в том, что он может информацию преобразовывать. Все устройство компьютера обусловлено требованием обработки информации в кратчайшие сроки, наиболее быстрым способом. Под обработкой информации на компьютере можно понимать любые действия, которые преобразуют информацию из одного состояния в другое. Соответственно, компьютер имеет специальное устройство, называемое процессором , которое предназначено исключительно для чрезвычайно быстрой обработки данных, со скоростями, доходящими до миллиардов операций в секунду. Требуемые для обработки данные процессор получает берет из оперативной памяти — от устройства, предназначенного для временного хранения как входных, так и выходных данных. Там же в оперативной памяти находится и место для хранения промежуточных данных, формируемых в процессе обработки информации. Таким образом, процессор как получает данные из оперативной памяти, так и записывает обработанные данные в оперативную память. Наконец, для ввода и вывода данных к компьютеру подключаются внешние устройства ввода-вывод а , которые позволяют вводить информацию, подлежащую обработке, и выводить результаты этой обработки. Процессор и оперативная память работают с одинаково большой скоростью. Никакое внешнее устройство ввода и вывода информации не может работать на таких скоростях. Поэтому для их подключения в компьютере предусмотрены специальные контроллеры устройств ввода-вывода. Их задача состоит в том, чтобы согласовать высокие скорости работы процессора и оперативной памяти с относительно низкими скоростями ввода и вывода информации. Эти контроллеры подразделяются на специализированные, к которым могут быть подключены только специальные устройства, и универсальные. Примером специализированного устройства контроллера служит, например, видеокарта, которая предназначена для подключения к компьютеру монитора. Программное обеспечение персонального компьютера. Включение и выключение компьютера. Ваш e-mail не будет опубликован. Не подписываться Все Ответы на мои комментарии Хотите получать новые комментарии по электронной почте? Вы можете подписаться без комментирования. Класс,всё понятно,из ранее отдельно вырваных знаний,наконец складывается общая картина систем и принципов взаимодействия,спасибо за статьи. Но жесткий диск — относительно медленное устройство , и если бы процессор ждал, пока будет считываться информация, а потом записываться после обработки обратно, то он бы долго оставался без дела. В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку. Да,для новичков,и как я,это удачная находка-все системно разложено по полочкам. Я тоже буду ждать и других таких простых уроков. C уважением Ахат 7 июля года. Спасибо за понятные, легкоусваемые уроки. Для новичков, таких как я, это находка! Просто, ясно, все расписано по полочкам! Буду ждать других познавательных уроков! Я хочу увидеть архитектуру процессора, допустим х86, увидеть и понять как процессор выполняет команду и как выглядит эта команда на электрическом уровне, вот об этом почемуто никто не пишет, а то что Вы здесь пишете, все давно знают и поэтому неинтересно. Валерий, как раз статья написана для тех, кто этого не знает, а таких людей очень много, я это точно знаю. Как пройти полную регистрацию на сайте Госуслуги. Предлагаю свои бесплатные курсы: Компьютерная грамотность с Надеждой Заполняем пробелы — повышаем компьютерную грамотность! Содержание Обо мне Контакты Словарь Бесплатно Спросить. Обработка информации Как работает ПК: У-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у… Мы давно уже привыкли к персональным компьютерам. Обработка информации Компьютер изначально был задуман для автоматизации процессов обработки информации. Для того чтобы обрабатывать в компьютере информацию, с ней необходимо делать следующие основные операции: Внешний винчестер, внешнее DVD-устройство, флешка, клавиатура, мышь. Чтобы подписаться на получение новых статей , которых еще нет на блоге: Юрий Воробьев Опубликовано 31 марта в рубрике Как работает ПК. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Популярное Когда покупать билет на поезд РЖД в году? Калькулятор за 60 или 45 суток от заданной Вами даты Сбербанк Онлайн:
Для информатики компьютер - это не только инструмент для работы с информацией, но и объект изучения. Вы узнаете, как компьютер устроен, какую работу с его помощью можно выполнять, какие для этого существуют программные средства. 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 умственной работы человека, т. Из истории науки и техники известно, что идеи многих своих 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. Жуковский, основоположник аэродинамики, также исследовал механизм полета птиц. Результаты этих исследований используются при расчетах конструкций самолетов. А есть ли в природе прототип у компьютера? Таким прототипом является сам человек. Только изобретатели стремились передать компьютеру не физические, а интеллектуальные возможности человека. По своему назначению компьютер - универсальное техническое средство для работы человека с информацией. Какие устройства входят в состав компьютера. Имеются четыре основные составляющие информационной функции человека: Компьютер включает в себя устройства, выполняющие эти функции мыслящего человека: В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку. Чаще всего в качестве устройства ввода используется клавиатура, а устройства вывода - экран дисплея или принтер устройство печати рис. Что такое данные и программа. И все-таки нельзя отождествлять "ум компьютера" с умом человека. Важнейшее отличие состоит в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программе, человек же сам управляет своими действиями. Данные - это обрабатываемая информация, представленная в памяти компьютера в специальной форме. Немного позже вы познакомитесь со способами представления данных в компьютерной памяти. Программа - это описание последовательности действий, которые должен выполнить компьютер для решения поставленной задачи обработки данных. Если информация для человека - это знания, которыми он обладает, то информация для компьютера - это данные и программы, хранящиеся в памяти. Данные - это "декларативные знания", программы - "процедурные знания компьютера". В году американским ученым Джоном фон Нейманом были сформулированы основные принципы устройства и работы ЭВМ. Первый из этих принципов определяет состав устройств ЭВМ и способы их информационного взаимодействия. Об этом говорилось выше. С другими принципами фон Неймана вам еще предстоит познакомиться. Какие возможности человека воспроизводит компьютер? Перечислите основные устройства, входящие в состав компьютера. Какое назначение каждого из них? Опишите процесс обмена информацией между устройствами компьютера. Что такое компьютерная программа? Чем отличаются данные от программы? Внутренняя и внешняя память. Работая с информацией, человек пользуется не только своими знаниями, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. В главе 1 "Человек и информация" ныло отмечено, что информация хранится в памяти человека и на внешних носителях. Заученную информацию человек может забыть, а записи сохраняются надежнее. У компьютера тоже есть два вида памяти: Внутренняя память - это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении компьютера от сети информация из оперативной памяти исчезает. Программа во время ее выполнения хранится во внутренней памяти компьютера. Сформулированное правило относится к принципам Неймана. Его называют принципом хранимой программы. Внешняя память - это различные магнитные носители ленты, диски , оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания. Стрелки указывают направления информационного обмена. Структура внутренней памяти компьютера Все устройства компьютера производят определенную работу с информацией данными и программами. А как же представляется в компьютере сама информация? Для ответа на этот вопрос "заглянем" внутрь машинной памяти. Структуру внутренней памяти компьютера можно условно изобразить так, как показано на рис. Наименьший элемент памяти компьютера называется битом памяти. Вы видите, что у слова "бит" есть два значения: Покажем, как связаны между собой эти понятия. В каждом бите памяти может храниться в данный момент одно из двух значений: Использование двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой. Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера - дискретность. Дискретные объекты составлены из отдельных частиц. Например, песок дискретен, так как состоит из песчинок. Второе свойство внутренней памяти компьютера - адресуемость. Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Вы знаете, что это слово также обозначает единицу количества информации, равную восьми битам. Следовательно, I одном байте памяти хранится один байт информации. Память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира - это байт, а номер квартиры - адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается процессор к внутренней памяти компьютера. В современных компьютерах имеется еще один вид внутренней памяти, который называется постоянным запоминающим устройством - ПЗУ. Это энергонезависимая память, информация из которой может только читаться. Носители и устройства внешней памяти. Устройства внешней памяти - это устройства чтения и записи информации на внешние носители. Информация на внешних носителях хранится в виде файлов. Что это такое, подробнее вы узнаете позже. Важнейшими устройствами внешней памяти на современных компьютерах являются накопители на магнитных дисках НМД , или дисководы. Кто не знает, что такое магнитофон? На магнитофон мы привыкли записывать речь, музыку, а затем прослушивать записи. Звук записывается на дорожках магнитной ленты с помощью магнитной головки. С помощью этого же устройства магнитная запись снова превращается в звук. НМД действует аналогично магнитофону. На дорожки диска записывается все тот же двоичный код: При чтении с диска эта запись превращается в нули и единицы в битах внутренней памяти. К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка рис. Во время работы НМД диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации. Другим видом внешних носителей являются оптические диски другое их название - лазерные диски. На них используется не магнитный, а оптико-механический способ записи и чтения информации. Сначала появились лазерные диски, на которые информация записывается только один раз. Стереть или перезаписать ее невозможно. Такие диски называются CD-ROM - Compact Disk-Read Only Memory, что в переводе значит "компактный диск - только для чтения". Позже были изобретены перезаписываемые лазерные диски - CD-RW. На них, как и на магнитных носителях, хранимую информацию можно стирать и записывать заново. Наибольшей информационной емкостью из сменных носителей обладают лазерные диски типа DVD-ROM - видеодиски. Объем информации, хранящейся на них, может достигать десятков гигабайтов. На видеодисках записываются полноформатные видеофильмы, которые можно просматривать с помощью компьютера, как по телевизору. Современные ЭВМ бывают самыми разными: Разные ЭВМ используются для разных целей. Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры. Персональные компьютеры ПК предназначены для личного персонального использования. Несмотря на разнообразие моделей ПК, в их устройстве существует много общего. Об этих общих свойствах и пойдет сейчас речь. Основной "деталью" персонального компьютера является микропроцессор МП. Это миниатюрная электронная схема, созданная путем очень сложной технологии, выполняющая функцию процессора ЭВМ. Персональный компьютер представляет собой набор взаимосвязанных устройств. Главным в этом наборе является системный блок. В системном блоке находится "мозг" машины: Системный блок снабжен внутренним вентилятором для охлаждения. Системный блок обычно помещен в металлический корпус, с наружной стороны которого имеются: К системному блоку подключены клавишное устройство клавиатура , монитор другое название - дисплей и мышь манипулятор. Иногда используются другие типы манипуляторов: Дополнительно к ПК могут быть подключены: Кроме того, существуют портативные модели ноутбуки и карманные компьютеры. Все устройства ПК, кроме процессора и внутренней памяти, называются внешними устройствами. Каждое внешнее устройство взаимодействует с процессором ПК через специальный блок, который называется контроллером от английского "controller" - "контролер", "управляющий". Существуют контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера и др. Магистральный принцип взаимодействия устройств ПК. Принцип, по которому организована информационная связь между процессором, оперативной памятью и внешними устройствами, похож на принцип телефонной связи. Процессор через многопроводную линию, которая называется магистралью другое название - шина , связывается с другими устройствами рис. Подобно тому как каждый абонент телефонной сети имеет свой номер, каждое подключаемое к ПК внешнее устройство также получает номер, который выполняет роль адреса этого устройства. Информация, передаваемая внешнему устройству, сопровождается его адресом и подается на контроллер. В данной аналогии контроллер подобен телефонному аппарату, который преобразует электрический сигнал, идущий по проводам, в звук, когда вы слушаете телефон, и преобразует звук в электрический сигнал, когда вы говорите. Магистраль - это кабель, состоящий из множества проводов. Характерная организация магистрали такая: Есть еще третья часть магистрали - шина управления ; по ней передаются управляющие сигналы например, проверка готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др. Назовите минимальный комплект устройств, составляющих персональный компьютер. Какие устройства входят в состав системного блока? Какую функцию он выполняет? Как физически соединены между собой различные устройства ПК? Как информация, передаваемая по шине, попадает на нужное устройство? Все чаще персональные компьютеры используются не только на производстве и в учебных заведениях, но и в домашних условиях. Их можно купить в магазине так же, как покупают телевизоры, видеомагнитофоны и другую бытовую технику. При покупке любого товара желательно знать его основные характеристики, для того, чтобы приобрести именно то, что вам нужно. Такие основные характеристики есть и у ПК. Существуют различные модели микропроцессоров, выпускаемые разными фирмами. Основными характеристиками МП являются тактовая частота и разрядность процессора. Режим работы микропроцессора задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном "стучит" быстрее, то и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в мегагерцах - МГц. Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в одну секунду. Вот некоторые характерные тактовые частоты микропроцессоров: Последняя величина называется гигагерцем - ГГц. Современные модели микропроцессоров работают с тактовыми частотами в несколько гигагерц. Следующая характеристика - разрядность процессора. Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность процессоров на первых моделях ПК была равна 8 битам. Затем появились разрядные процессоры. На современных ПК чаще всего используются разрядные процессоры. Наиболее высокопроизводительные машины имеют процессоры с разрядностью 64 бита. Объем внутренней оперативной памяти. Про память компьютера мы уже говорили. Она делится на оперативную внутреннюю память и долговременную внешнюю память. Производительность машины очень сильно зависит от объема внутренней памяти. Если для работы каких-то программ не хватает внутренней памяти, то компьютер начинает переносить часть данных во внешнюю память, что резко снижает его производительность. Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Современные программы требуют оперативной памяти объемом в десятки и сотни мегабайтов. Для хорошей работы современных программ требуется оперативная память в сотни мегабайтов: Характеристики устройств внешней памяти. Устройства внешней памяти - это накопители на магнитных и оптических дисках. Встроенные в системном блоке магнитные диски называются жесткими дисками, или винчестерами. Это очень важная часть компьютера, поскольку именно здесь хранятся все необходимые для работы компьютера программы. Чем больше объем жесткого диска, тем лучше. На современных ПК устанавливают жесткие диски, объем которых измеряется и гигабайтах: Покупая компьютер, вы приобретаете и необходимый набор программ на жестком диске. Обычно покупатель сам заказывает состав программного обеспечения компьютера. Все остальные носители внешней памяти - сменные, г. К ним относятся гибкие магнитные диски - дискеты и оптические диски - CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM. Стандартная дискета вмещает 1,4 Мб информации. Дискеты удобны для длительного хранения программ и данных, а также для переноса информации с одного компьютера на другой. В последнее время на смену гибким дискам как основному средству переноса информации с одного компьютера на другой приходит флэш-память. Флэш-память - это электронное устройство внешней памяти, используемое для чтения и записи информации в файловом формате. Флэш-память, как и диски, - энергонезависимое устройство. Однако, по сравнению с дисками, флэш-память обладает гораздо большим информационным объемом сотни и тысячи мегабайтов. А скорость чтения и записи данных на флэш-носителе приближается к скорости работы оперативной памяти. Практически обязательной составляющей комплекта ПК стали дисководы для CD-ROM. Современное программное обеспечение распространяется именно на этих носителях. Вместимость CD-ROM исчисляется сотнями мегабайтов стандартный объем - Мб. DVD-дисководы вы можете приобретать по собственному желанию. Объем данных на дисках этого типа исчисляется гигабайтами 4,7 Гб, 8,5 Гб, 17 Гб. Часто на DVD-дисках записываются видеофильмы. Время их воспроизведения достигает 8 часов. Это полноформатных фильмов. Пишущие оптические дисководы позволяют производить запись и перезапись информации на CD-RW и DVD-RW. Постоянное снижение цен на перечисленные виды устройств переводит их из категории "предметов роскоши" в общедоступные. Обязательными из них являются клавиатура, монитор и манипулятор обычно - мышь. Выбор этих устройств зависит от потребностей и финансовых возможностей покупателя. Всегда можно найти источники справочной информации о моделях таких устройств и их эксплуатационных свойствах. От каких характеристик компьютера зависит его производительность? Информационный объем какого порядка имеют: Какие устройства памяти являются встроенными, какие - сменными? Минимальный комплект устройств ПК. КМ - контроллер монитора, КК - контроллер клавиатуры, КМш - контроллер мыши. У Вас есть материал пишите нам.
Как работает ПК: часть 1. Обработка информации
https://gist.github.com/1a7306043b7673628a3df8c9628abe7c
Сколько можно нагружать плиту перекрытия
https://gist.github.com/239aca0c3276b85c6a79c70db449672e