Второе поколение: конец 50-ых – конец 60-ых гг.

Знаменуется появлением транзисторов. Один транзистор заменял 40 электронных ламп. Срок службы превосходил лампу в 1000 раз.

ü Элементарная база всех машин – транзистор, диод, появление печатных плат

ü Габариты – соизмеримы с человеческим ростом, кабели проходили под полом зала

ü Быстродействие – до 1 млн. операций в сек.

ü Эксплуатация упрощена появлением вычислительного центра.

ü Программирование машин производилось на английском языке в пакетном режиме. Появляются перфокарты.

 

Третье поколение: конец 60-ых – конец 70-ых гг.

Знаменуется появлением интегральных схем в 1958г.. Одна такая схема содержала десятки и даже тысячи транзисторов и других элементов, которые физически неразделимы.

ü Элементарная база всех машин – интегральные схемы, вставленные в специальные гнезда на материнской плате.

ü Габариты – соизмеримы с человеческим ростом, кабели проходили под полом зала

ü Быстродействие – сотни тысяч млн. операций в сек.

ü Эксплуатация облегчилась, облегчился и ремонт оборудования.

ü Программирование машин производилось на английском языке в пакетном режиме. Наряду с микропроцессорным способом управления используется принцип модульности и магистральности.

 

Четвертое поколение: конец 70-ых – настоящее время.

Знаменуется появлением больших интегральных схем и использованием нескольких процессоров.

Первый микропроцессор был создан фирмой Intel в 1971г. на одном кристалле удалось сформировать минимальный по составу аппаратуры процессор, содержащий 2250 транзисторов. С появлением микропроцессора связано одно из самых важных событий в истории компьютерной техники – создание и применение персональных ЭВМ. Постепенно термин «ЭВМ» был вытеснен привычным словом «компьютер», а вычислительная техника начала называться компьютерной.

1977г. основатели фирмы “Apple Computer” Джопс и Возняк наладили выпуск персональных компьютеров «Apple». За основу создания компьютеров такого типа был принят принцип «дружественной обстановки» работы человека на ЭВМ.

С 1982 г. фирма IBM приступила к выпуску модели персонального компьютера, ставшего эталоном на долгие времена.IBM выпустила документацию по аппаратуре и программные спецификации, что позволило другим фирмам разрабатывать как программное так и аппаратное обеспечение.

С этого времени началась гонка в поиске все более и более совершенных технических характеристик всех устройств компьютера, которая продолжается и по сей день.

 

Пятое поколение.

 

В данный момент не существует компьютеров пятого поколения, но существуют проекты по их созданию. Так в 1981г. Япония предложила проект, по которому планировалось к 1991г. выпустить компьютер пятого поколения, который бы предполагал существенно новые возможности, а именно:

ü Общение на естественном языке

ü Наличие искусственного интеллекта

В России разработан брейнпьютер (брейн-мозг) в 2001г. – это компьютер, построенный на принципе работы человеческого мозга. Возглавлял группу создателей акад. Вольцев.

Модель была построена на принципе работы клеток головного мозга – нейтронов.

Таким образом в перспективе выделяют два направления развития компьютерной техники нейтронный и квантовый.

Устройство компьютера

 

На прошлой лекции мы разобрали все процессы, связанные с информацией. Но не всех их может осуществить человек. Для упрощения своей работы он создает машины. Так, простейшая машина для обработки математической информации - калькулятор.

Но для информации, представленной в другой форме, это устройство не подходит.

На данной лекции мы рассмотрим устройство персонального компьютера. Техническую его сторону.

Начнем с функций, которые выполняет ПК. Ввод - Преобразование - Хранение - Вывод.

Разберем технические устройства, отвечающие за исполнение данных функций.

Каким бы ни был внешний вид и комплектация компьютера, важнейшая характеристика, которая будет интересовать вас в первую очередь - это производительность.

Производительность компьютера - это характеристика, показывающая скорость выполнения компьютером операций обработки информации.

Техническую часть ПК принято называть аппаратным обеспечением (hardware-аппаратные средства)

Независимо от типа компьютера, аппаратное обеспечение всегда может быть представлено в виде базовой и периферийной частей.

К базовым устройствам относят:

Системный блок(сосредоточены основные устройства, позволяющие осуществлять все перечисленные функции ПК)

Устройства ввода

Устройства вывода

Рассмотрим подробнее какие же устройства должны и какие могут входить в состав системного блока.

Бывают desktop, tower, booksize.

Все основные компоненты системного блока располагаются на самой большой микросхеме – материнской плате.

Именно на ней и располагается основное устройство – мозг компьютера – микропроцессор.

Т. к. любая входящая информация представляется в форме 0 и 1, то и все операции по ее обработке сводятся к математическим.

Процессор так же отвечает и за управление всеми устройствами компьютера.

Представляет собой микросхему, выполненную на небольшой кремниевой пластинке – кристалле(2 кв.см. поэтому - микропроцессор).

Микропроцессор – сверхбольшая интегральная схема. Большие не размеры, а кол-во заключенных в ней элементов. Чем больше компонентов, тем производительность. Размер минимального элемента микропроцессора в 100 раз меньше человеческого волоса.

Любой процессор характеризуется тактовой частотой и разрядностью.

Такт – промежуток времени (в микросек.) в который выполняется 1 элементарная операция (+, -) до млрд. опер. сек.

Тактовая частота – число тактов работы процессора в сек.

Ед. измерения – 1МГц. – мегагерц – миллион тактов в сек.

Разрядность – размер минимальной порции информации, над которойпроцессор выполняет различные операции по обработке.

Эта порция носит название – машинное слово – последовательность двоичных разрядов(бит).

В зависимости от вида процессора машинное слово может быть длинной 8, 16, 32, 64.бита. Нынешние 32 битные процессоры. Уже есть 64 разрядные, но под них не подогнаны остальные устройства.

Обычно есть сопроцессор, который выполняет математические операции. Чтобы не перегружать сам процессор, т.к. запись в двоичной системе чисел, с десятичными знаками, а так же действия над ними достаточно объемны и сложны.

 

Устройства памяти

 

Память компьютера – это совокупность устройств, предназначенных для хранения информации.

Осуществляемые процессы - считывание и запись.

 

Память

Внутренняя Внешняя

Оперативная жесткие диски

Кэш-память гибкие диски

Постоянная лазерные

Магнитные диски

Флэш-память

 

Внутренняя

Оперативная – содержимое очищается после выключения 32 – 512…

Кэш – буфер обмена – сокращает количество обращений к жесткому диску. Бывает двух типов: 1. внутренняя – внутри процессора

2. внешняя на мат плате до Мб

Постоянная – это программа для проверки основных устройств и загрузки операционной системы. Изменить ее содержимое нельзя, поэтому она и называется read only memory. Записывается один раз на фирме производителе. Физически это интегральные микросхемы, размещенные в специальных гнездах на мат. плате.

Внешняя (можно наращивать)

Необходимо различать понятия:

Носитель информации – материальный объект, способный хранить инф.

Устройства внешней памяти – физические приспособления, позволяющие производить считывание и запись информации на соответствующий носитель.

 

Гибкие магнитные диски

3, 5 дюйма. Из эластичного материала в твердом защитном конверте. Поверхность покрыта специальным магнитным слоем. Намагниченный участок – 0, не намагниченный – 1. Информация хранится с двух сторон на дорожках – не прочерченные, а намагниченные.

Подсчитаем объем информации, помещающейся на такое устройство.

V = 2*N*M*S

N – число дорожек на диске

M – число секторов

S – ёмкость одного сектора

V=2*80*18*512=1474560 байт

Перед работой с дискетой ее необходимо обязательно отформатировать – разметить дорожки с помощью служебной программы.

Устройство внешней памяти, обслуживающее дискеты – дисковод – позволяет производить запись и считывание с дискеты. С помощью магнитной головки. Останавливается в месте, где необходимо произвести действие.

2 шаговых электродвигателя. 1 – вращает диск, 2 – перемещает головку вдоль радиуса.

Не греть, не держать вблизи магн. полей, не бросать… не надежно…

 

Жесткий диск.

Набор металлических или керамических дисков, покрытых магнитным слоем, находящихся внутри герметического корпуса – винчестер.

Первый ж.д. в 1973 г. Был объемом 16Кб и имел 30 секторов и 30 дорожек в соответствии с калибром охотничьего ружья Винчестера.

Так же есть два двигателя – один вращает, другой размещает головку.

Скорость доступа намного выше, объемы тоже до 240 Гб.

 

Оптический диск.

Изготавливается из органических материалов с алюминиевым напылением. Лазерным лучом происходит выжигание напыления. Впадина – 0, выступ – 1. При прочтении поглощенный луч – 0.

Дорожка одна в виде спирали.

Бывают CDR CDRW (аналогично обслуживающие устройства)

Бесконтактный способ считывания обеспечивает долговечность и надежность хранения информации.

 

Магнитные ленты

Назначение – создание архивов. Устройство, обеспечивающее запись и считывание – стример.

 

Задачи.

1. Определите сколько дискет потребуется чтобы разместить информацию с 1 лазерного диска.

2. Установлено, что для записи одного символа необходим 1 байт памяти. В тетради в клеточку, состоящей из18 листов, мы пишем по одному символу в каждой клетке. Сколько тетрадей можно записать на один гибкий диск с объемом памяти 1, 44 Мбайт?

Системная шина.

Магистраль для перемещения потоков информации и информационного обмена между различными устройствами.

Разрядность шины – количество бит информации, передаваемой одновременно от одного участка к другому.

Производительность – объем информации, которую по ней можно передать за 1 сек.

 

Порты.

Связь компьютера с другими устройствами происходит через порты.

Последовательные – СОМ порты. Для устройств, передающих небольшие потоки информации(communication)- мышь, клавиатура, модем.

Параллельные – LTP (Line Printer) для больших объемов информации – принтер, сканер…

 

Платы и слоты расширения.

Слот – разъем, в который встраивается плата. Их наличие помогает модифицировать компьютер. Добавить видео, звук, сеть…

Принцип открытой архитектуры – правило построение компьютера, по которому каждое новое устройство (блок) должен быть совместим со старым, и легко устанавливаться в том же месте компьютера.

 

Устройства ввода.

 

Устройство ввода включает в себя:

· Само устройство

· Управляющий блок (контроллер) или адаптер

· Специальные разъемы

· Электрические кабели

· Драйвера – программа, управляющая работой конкретного устройства.

 

Устройства ввода

с прямым с клавиатурным

 

Манипуляторы клавишные

Сенсорные мембранные

Устройства сканирования сенсорные

Распознавания речи

 

Манипуляторы

Мышь. Характеризуется разрешающей способностью – насколько точно указатель мыши попадет в ту или иную точку экрана.(dpi)

Бывают механические оптические, двух и трех кнопочные, проводные, беспроводные, с колесиком.

Трекбол,

Джойстик.

Сенсорные

Сенсорный экран (тактильный) поверхность, покрытая специальным слоем(в аэропортах)

Световое перо – карандаш со светочувствительным элементом, который замыкает фотоэлектрическую цепь.

Графический планшет – дигитайзер – специальное перо, пишущее на специальной бумаге, воспроизводиться на мониторе.

 

Устройства сканирования scan – пристально всматриваться.

Необходимы программы по распознаванию текстов и графики.

Характеризуются - глубина распознавания цвета, оптическим расширение(распознавание количества точек на 1 дюйм)

Бывают – ручные, страничные, планшетные.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: