Компьютер
Компьютер
Процессор
Выполнение команд
Характеристики процессора
Компьютерная память
Обработка данных в компьютере
Оперативная память
Постоянная память
Долговременная память (ЖМД)
Долговременная память (лазерные диски)
Долговременная память (флэш)
SSD-накопители (solid-state drive)
Облачные хранилища данных
Отличия долговременной памяти
Взаимодействие устройств
Контроллеры
Компьютер
Что такое устройство ввода?
Устройства ввода
Сканер
Сканер
Как работает сканер?
Устройства ввода
Компьютер
Что такое устройства вывода?
Первые устройства вывода
Плоттеры (графопостроители)
Мониторы
Принтеры
Матричные принтеры
Струйные принтеры
Лазерные принтеры
Плоттеры (современные)
Наушники и звуковые колонки
Сублимационные принтеры
3D-принтеры
Устройства ввода и вывода
Конец фильма
Источники иллюстраций
7.70M
Категория: ИнформатикаИнформатика

Компьютер. § 5. Процессор и память

1. Компьютер

1
Компьютер
§ 5. Процессор и память
§ 6. Устройства ввода
§ 7. Устройства вывода
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

2. Компьютер

2
Компьютер
§ 5. Процессор и память
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

3. Процессор

Устройство компьютера, 7 класс
3
Процессор
Процессор – это устройство, предназначенное для
автоматического считывания команд программы, их
расшифровки и выполнения.
• AЛУ = арифметико-логическое устройство,
выполняет обработку данных
• УУ = устройство управления, которое управляет
выполнением программы и обеспечивает
согласованную работу всех узлов компьютера
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

4. Выполнение команд

Устройство компьютера, 7 класс
4
Выполнение команд
Программа — это последовательность команд
процессора.
команда
микрокоманда микрокоманда

микрокоманда
выполнение команды
выполнение
микрокоманд
1
2
3
4
5
6
7
тактовые
импульсы
такт
время
генератор тактовых
импульсов
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

5. Характеристики процессора

Устройство компьютера, 7 класс
5
Характеристики процессора
Тактовая частота — это количество тактовых импульсов
в секунду.
Тактовая частота 4 ГГц (гигагерц)?
1 Гц = 1 раз в секунду
1 ГГц = 1 000 000 000 раз в секунду
4 млрд тактов в
секунду!
Разрядность — это максимальное количество битов,
которые процессор способен обработать за одну
команду.
8 бит, 16 бит, 32 бита, 64 бита
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

6. Компьютерная память

Устройство компьютера, 7 класс
6
Компьютерная память
Память — это устройство компьютера, которое
используется для хранения программы и данных.
Оперативная
• используется для
хранения программ и
данных во время
решения задачи
• скорость больше,
объём меньше
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
Долговременная
• хранит данные
длительное время, при
этом компьютер может
быть выключен
• скорость меньше,
объём больше
http://kpolyakov.spb.ru

7. Обработка данных в компьютере

Устройство компьютера, 7 класс
7
Обработка данных в компьютере
1) загрузка файла в ОЗУ
2) обработка
3) запись в долговременную
память
файл нужно
изменить
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

8. Оперативная память

Устройство компьютера, 7 класс
8
Оперативная память
ОЗУ = оперативное запоминающее устройство
• при выключении компьютера данные стираются
• разрешены чтение и запись
• объём 1 Гбайт и >
• скорость чтения – до 15 Гбайт/с
! При нехватке ОЗУ компьютер работает
медленно!
временно сохраняет данные в
долговременной памяти
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

9. Постоянная память

Устройство компьютера, 7 класс
9
Постоянная память
• программа начальной загрузки
• программы для работы с клавиатурой,
монитором, принтером, жесткими
дисками
• программы для проверки компьютера
ПЗУ = постоянное запоминающее устройство
ROM = read only memory (память только для чтения)
• при выключении компьютера данные сохраняются
• разрешено только чтение
• объём 64 Кбайт (на настольных компьютерах)
! Без ПЗУ компьютер не загрузится!
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

10. Долговременная память (ЖМД)

Устройство компьютера, 7 класс
10
Долговременная память (ЖМД)
ЖМД = жесткий магнитный диск
HDD = hard disk drive
внешние
жёсткие диски
Объём: до 10 Тбайт
Скорость чтения: до 300 Мбайт/c
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

11. Долговременная память (лазерные диски)

Устройство компьютера, 7 класс
11
Долговременная память (лазерные диски)
CD-диски (Compact Disk)
Объём: до 700 Мбайт
Скорость чтения: до 7,5 Мбайт/c
CD-ROM – только чтение
CD-R (болванка) – однократная запись
CD-RW – многократная запись (read-write)
DVD-диски (Digital Versatile Disk)
Объём: до 17 Гбайт
Скорость чтения: до 33 Мбайт/c
Дисковод
Blu Ray-диски (blue ray – синий луч)
Объём: до 128 Гбайт
Скорость чтения: до 200 Мбайт/c
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

12. Долговременная память (флэш)

Устройство компьютера, 7 класс
12
Долговременная память (флэш)
Флэш-накопители
Флэш-карты
Объём: до 512 Гбайт
Скорость чтения: до 500 Мбайт/с
• высокая скорость
• компактность
• высокая цена за 1 Гбайт
• изнашивание при стирании и записи (100000 циклов)
! • Фото: полностью заполнять, потом все стирать.
• Не редактируйте файлы на флэш-диске!
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

13. SSD-накопители (solid-state drive)

Устройство компьютера, 7 класс
13
SSD-накопители (solid-state drive)
На основе микросхем памяти (до 8 Тб)
(ноутбуки, нетбуки, телефоны, планшеты)
• не шумят, нет механики
• высокая скорость чтения и записи
• небольшой вес
• малая чувствительность к магнитным полям
• высокая цена за 1 Гбайт
• изнашивание при стирании и записи (100000 циклов)
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

14. Облачные хранилища данных

Устройство компьютера, 7 класс
14
Облачные хранилища данных
Объём?
Скорость чтения и записи?
2 Гбайт
15 Гбайт
40 Гбайт
• доступ с любого компьютера
• совместная работа с данными
• клиент не беспокоится о хранении данных
• нужен быстрый Интернет
• скорость работы ниже
• безопасность под угрозой!
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

15. Отличия долговременной памяти

Устройство компьютера, 7 класс
15
Отличия долговременной памяти
• данные сохраняются при выключении питания
• чтение и запись данных – блоками (не
отдельными ячейками)
• данные хранятся в виде файлов
Файл — это набор данных, имеющий имя.
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

16. Взаимодействие устройств

Устройство компьютера, 7 класс
16
Взаимодействие устройств
Шина (или магистраль) – это группа линий связи для
обмена данными между несколькими устройствами
компьютера.
процессор
(АЛУ, УУ)
внутренняя
память
шина адреса
шина данных
шина управления
К
К
К
устройства
ввода
устройства
вывода
внешняя
память
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

17. Контроллеры

Устройство компьютера, 7 класс
17
Контроллеры
Контроллер — это электронная схема для управления
внешним устройством.
шина адреса
шина данных
шина управления
К
контроллер клавиатуры
контроллер диска
устройство
сетевая карта
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
видеокарта
http://kpolyakov.spb.ru

18. Компьютер

18
Компьютер
§ 6. Устройства ввода
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

19. Что такое устройство ввода?

Устройство компьютера, 7 класс
19
Что такое устройство ввода?
Устройством ввода называется устройство, которое:
• позволяет человеку отдавать компьютеру команды
• выполняет первичное преобразование данных в
форму, пригодную для хранения и обработки в
компьютере.
? Что не относится к устройствам ввода?
сенсорная панель
флэш-диск
(touchpad)
сканер
микрофон
жесткий диск
джойстик
мышь графический
планшет
датчики
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
веб-камера
сетевая карта
http://kpolyakov.spb.ru

20. Устройства ввода

Устройство компьютера, 7 класс
20
Устройства ввода
Клавиатура
нажата клавиша
с кодом 28
Манипуляторы
оптическая мышь
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
программа
обработки
A
адаптер
трэкбол
http://kpolyakov.spb.ru

21. Сканер

Устройство компьютера, 7 класс
21
Сканер
Сканер — это устройство для ввода изображений.
ручные
планшетные
барабанные
Дискретизация
? Как оценить
качество
сканирования?
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

22. Сканер

Устройство компьютера, 7 класс
Сканер
на бумаге
в компьютере
22
1 дюйм = 2,54 см
пиксель
Разрешающая способность — это максимальное
количество точек на единицу длины, которые способен
различить сканер.
ppi = pixels per inch, пиксели на дюйм
150-300 ppi – низкое разрешение
300 ppi – сканирование любительских фото
до 5400 ppi – сканирование фотопленки
планшетные – до 5400 ppi
барабанные – до 14400 ppi
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

23. Как работает сканер?

Устройство компьютера, 7 класс
23
Как работает сканер?
документ или фотография
стекло
зеркало
лампа
светочувствительные
датчики
Сканирование текста
зеркало
подвижная
каретка
! Сканер вводит текст как картинку!
OCR = Optical Character Recognition,
оптическое распознавание символов
ABBYY FineReader, CuneiForm
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
The
http://kpolyakov.spb.ru

24. Устройства ввода

Устройство компьютера, 7 класс
24
Устройства ввода
Микрофоны
Веб-камера
Датчики
3D-сканер
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
Графический
планшет
http://kpolyakov.spb.ru

25. Компьютер

25
Компьютер
§ 7. Устройства вывода
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

26. Что такое устройства вывода?

Устройство компьютера, 7 класс
26
Что такое устройства вывода?
Устройства вывода — это устройства, которые
представляют компьютерные данные в форме,
доступной для восприятия человеком.
? Что не относится к устройствам вывода?
сенсорный экран
принтер
жесткий диск
монитор
датчики
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
флэш-диск
колонки
МФУ
плоттер
3D-принтер
сетевая карта
http://kpolyakov.spb.ru

27. Первые устройства вывода

Устройство компьютера, 7 класс
27
Первые устройства вывода
Индикаторные панели
АЦПУ = алфавитно-цифровые печатающие устройства
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

28. Плоттеры (графопостроители)

Устройство компьютера, 7 класс
28
Плоттеры (графопостроители)
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

29. Мониторы

Устройство компьютера, 7 класс
29
Мониторы
пиксель
R GB
управляющая
схема
15’’, 17’’, 19’’, …
Разрешение — это количество точек экрана по ширине
и по высоте. 1280×1024, 1440×900, 1366×768, …
Соотношение сторон
Углы обзора
Время отклика
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
4:3, 5:4, 16:9
160° … 178°
2…8 мс
http://kpolyakov.spb.ru

30. Принтеры

Устройство компьютера, 7 класс
30
Принтеры
Принтер – устройство для вывода информации на
бумагу или пленку.
Разрешающая способность
dpi = dots per inch, точки на дюйм
обычно 300 – 600 dpi
1200 dpi (типографское качество)
Виды принтеров
• матричные (красящая лента)
• струйные (чернила)
• лазерные (порошок)
• сублимационные (красящая лента)
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

31. Матричные принтеры

Устройство компьютера, 7 класс
31
Матричные принтеры
бумага
красящая лента
печатающая головка
Качество печати:
72…300 dpi
текст: до 337 символов в
минуту
графика: до 5 мин на
страницу!!!
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
• дешевые принтеры и ленты
• нетребовательны к бумаге
• невысокое качество
• низкая скорость печати графики
• шумят
• черно-белые (почти все)
http://kpolyakov.spb.ru

32. Струйные принтеры

Устройство компьютера, 7 класс
32
Струйные принтеры
цвет: CMYK
Cyan
Magenta
Yellow
Key color
Качество печати:
300…4800 dpi
цвет: до 30 стр/мин
• относительно дешевые
• качественная печать
• мало шумят
• большинство – цветные
фото 10 15:
от 10 сек
• требовательны к бумаге
• дорогие катриджи
• чернила расплываются от воды
ч/б: до 30 стр/мин
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

33. Лазерные принтеры

Устройство компьютера, 7 класс
33
Лазерные принтеры
лазер
призма
чистящий
элемент
картридж
с тонером
нагретые
валики
фотобарабан
бумага
Качество печати:
600…1200 dpi
ч/б: до 50 стр/мин
цвет: до 25 стр/мин
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
• становятся все дешевле
• очень качественная печать
• мало шумят
• есть цветные
• требовательны к бумаге
• дорогие катриджи
• потребляют много электроэнергии
• цветные дорогие
http://kpolyakov.spb.ru

34. Плоттеры (современные)

Устройство компьютера, 7 класс
34
Плоттеры (современные)
Плоттер – устройство для печати больших изображений.
перьевые
струйные
(графопостроители)
(широкоформатные принтеры)
лазерные
режущие
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

35. Наушники и звуковые колонки

Устройство компьютера, 7 класс
35
Наушники и звуковые колонки
до 30 м
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

36. Сублимационные принтеры

Устройство компьютера, 7 класс
36
Сублимационные принтеры
Сублимация – быстрый переход вещества из твердого
состояния в газообразное.
• твердые красители:
Cyan
Magenta
Yellow
• 256 оттенков каждого цвета, всего
16,7 млн. цветов
• печать при нагреве
• верхний защитный слой
качество печати:
300 dpi
(= 4800 dpi)
• очень качественная печать фото
• не выцветает 100 лет
• печать прямо с фотоаппарата
фото 10 15:
около 1 мин
• специальная бумага и пленки с
красками
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

37. 3D-принтеры

Устройство компьютера, 7 класс
37
3D-принтеры
3D = 3-dimensions, трёхмерный
3D-принтер — устройство, которое создает физический
объект по слоям на основе его цифровой трёхмерной
модели.
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

38. Устройства ввода и вывода

Устройство компьютера, 7 класс
38
Устройства ввода и вывода
Сенсорный экран
мультитач – реакция на касание экрана в нескольких
местах одновременно
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

39. Конец фильма

Устройство компьютера, 7 класс
39
Конец фильма
ПОЛЯКОВ Константин Юрьевич
д.т.н., учитель информатики
ГБОУ СОШ № 163, г. Санкт-Петербург
[email protected]
ЕРЕМИН Евгений Александрович
к.ф.-м.н., доцент кафедры мультимедийной
дидактики и ИТО ПГГПУ, г. Пермь
[email protected]
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
http://kpolyakov.spb.ru

40. Источники иллюстраций

Устройство компьютера, 7 класс
40
Источники иллюстраций
1. http://lenovo.ru
2. http://apple.com
3. http://samsung.com
4. http://www.pcguide.com
5. http://hardforum.com
6. http://www.techspot.com
7. http://www.directindustry.com
8. http://www.photo-dictionary.com
9. http://www.flashdrive-repair.com
10. http://qtwy.net
11. http://www.designboom.com
12. http://vindavoz.ru
13. http://www.mousearena.com
14. http://www.globalnerdy.com
15. http://vernier.com
16. http://mnc.ru
17. http://npkrapid.ru
18. http://avgold.ru
19. http://abs3d.ru
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2017
20. http://tavco.net
21. http://en.wikipedia.org
22. http://ru.wikipedia.org
23. http://www.teamliquid.net/forum/te
ch-support/333648-an-overviewof-mouse-technology
24. иллюстрации художников
издательства «Бином»
25. авторские материалы
http://kpolyakov.spb.ru
English     Русский Правила