Тема 2.1 03.25

1. Тема 2.1

Аппаратно-программное обеспечение
современных
информационных технологий

2. ПЛАН ЛЕКЦИИ

1. Структура персонального компьютера. Назначение и
основные
платы.
устройства
материнской
(системной)
2. Центральный
процессор. Назначение и основные
характеристики.
3. Виды
памяти
персонального
компьютера.
Энергозависимые и энергонезависимые типы памяти.

3. ПЛАН ЛЕКЦИИ

4.
5.
6.
Устройства хранения данных: виды и основные
характеристики.
Основные виды и технические характеристики
периферийных
устройств
персонального
компьютера.
Понятие
и
классификация
программного
обеспечения персонального компьютера.

4. ТЕМЫ ДОКЛАДОВ

1. Типы
мониторов. Их основные характеристики и
интерфейсы подключения.
2. Типы
печатающих
устройств.
Принципы
функционирования, преимущества и недостатки.
3. Архивирование и шифрование данных. Особенности
удаления данных с носителей
Восстановление удалённых данных.
информации.

5. ТЕМЫ ДОКЛАДОВ

4.
5.
Геоинформационные технологии: понятие, виды и
служебное использование в ОВД. Системы Глонасс
и GPS.
Принципы функционирования сотовой связи.

6. Абак

7. Механические часы

8. Паскалина

9. Арифмометр Лейбница

10. Машина Беббиджа

11. ENIAC

12. Компьютер

Вычислительная
машина (ВМ, computer) –
совокупность технических средств, создающая
возможность проведения обработки информации и
получение результата в необходимой форме.
Электронная
вычислительная машина (ЭВМ,
electronic computer) – вычислительная машина,
основные функциональные устройства которой
выполнены на электронных компонентах.

13. Компьютер

Компьютерная архитектура – концептуальная организация
аппаратно-программного обеспечения, определяющая состав,
тип и порядок взаимодействия функциональных блоков
компьютерной системы в процессе обработки данных.
Конфигурация
компьютера
–
конкретный
набор
взаимосвязанных функциональных блоков, системных программ
и прикладных программных приложений, определяемый в
соответствии с выбранной архитектурой и областью применения.
Компьютерная платформа – универсальный комплекс
аппаратных средств и системных программ, служащий
конструктивной основой для конфигурирования проблемноориентированной компьютерной системы.

14.

software
программное
обеспечение
hardware
аппаратное
обеспечение
brainware
информационно-алгоритмическое обеспечение

15. Компоненты компьютера

Hardware (аппаратное обеспечение)
Software
(программное обеспечение)
Brainware (информационно-
алгоритмическое обеспечение)

16. Архитектура ЭВМ:

С точки зрения пользователя архитектура ЭВМ –
это совокупность основных технических решений,
использованных при разработке компьютера и
обеспечивающих взаимодействие его устройств.
Компьютеры, имеющие одинаковую архитектуру
совместимы с точки зрения аппаратного и
программного обеспечения (например, архитектура
IBM PC).

17.

Характеристики
ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ
Период времени
I
1946-1955
II
1955-1965
Элементная база
Эл. лампа
Занимаемая площадь (кв. м)
Быстродействие
(тыс.оп./сек)
IV
1975-1985
V
с 1985
Транзистор ИС
БИС
СБИС
400-500
200-300
20-200
Незначительная
Незначительная
10-20
100-1000
от 5000
от 200000
от 1000000
Новые носители ин- Перфокарта Магнитная Магнитный Гибкий
формации
перфолента лента
диск
магн. диск
Компактдиск
Программное обеспечение
Сетевое ПО
ОС, СП,
ППП, СУБД
Примеры моделей
ЭВМ
Машинные Языки проязыки
граммирования
ЭНИАК
БЭСМ-4
(США)
МИНСКМЭСМ
22
(СССР)
III
1965-1975
ОС, языки ОС, СП,
программи- СУБД
рования
IBM/360
ЕС ЭВМ
СМ ЭВМ
IBM/370,
IBM PC,
IBM PC Ap- PowerPC,
ple, двк,
Apple

18.

память
устройство
управления
Арифметико-логическое
устройство
Аккумулятор
устройство
ввода
устройство
вывода
Принципы фон Неймана:
1. Принцип двоичного кодирования.
2. Принцип однородности памяти. Программы (коды машинных команд) и
данные хранятся в одной и той же памяти.
3. Принцип адресуемости памяти. Структурно основная память состоит из
пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени
доступна любая ячейка.
4. Принцип программного управления. Вычисления осуществляются
автоматически по заданной программе.
5. Состав основных устройств ЭВМ: память, арифметико-логическое
устройство (АЛУ), устройство управления (УУ), устройство
ввода/вывода.

19.

В соответствии со схемой Фон Неймана любой компьютер, в
том числе и персональный, состоит из системных и внешних
(периферийных) устройств.

20.

1. Монитор (дисплей).
2. Системная (материнская) плата.
3. Микропроцессор.
4. Разъемы для подключения
устройств внешней памяти.
5. Оперативная память.
6. Платы адаптеров ввода-вывода.
7. Блок питания.
8. Привод оптических дисков.
9. Жесткий магнитный диск.
10. Клавиатура.
11. Манипулятор мышь.

21.

22.

Центральный процессор
Центральный процессор (ЦП) – автоматическое
электронное программно-управляемое устройство,
выполняющее
вычислительные
операции
и
управляющее обменом данными с системной памятью
и внешними устройствами.
Характеристики ЦП: тактовая частота, разрядность,
количество ядер.

23.

Виды памяти
Внутренняя (системная) память – это электронная
память прямого доступа, разбитая на ячейки с
уникальными
адресами.
Емкость
минимально
адресуемой ячейки памяти равна одному байту,
емкость всего адресного пространства системной
памяти в ПК достигает нескольких гигабайт (ГБ).
Внешняя память – это совокупность устройств
долговременного хранения данных. Максимальный
объем устройств внешней памяти измеряется в байтах
(КБ, МБ, ГБ, ТБ), но в отличие от адресуемых ячеек
системной памяти, данные на внешних устройствах
хранятся в виде файлов.

24.

Системная память
• энергозависимая оперативная память
(RAM);
• энергонезависимая постоянная память
ПЗУ (ROM);
• энергозависимая кэш-память.

25.

Внешняя память
• накопители на жестких магнитных
дисках HDD (англ. hard disk drive);
• полупроводниковые твердотельные
накопители SSD (англ. solid-state
drive);
• флэш-память;
• оптические диски.

26.

CD/DVD/BD
• с нестираемой заводской прошивкой
(ROM);
• с возможность однократной записи
(±R);
• с
возможностью
перезаписи (RW).
многократной

27. Основные виды периферийных устройств

28. Устройства ввода (управления)

29. Устройства ввода

30. Устройства вывода

31.

32. Устройства хранения

33. Устройства передачи

34.

35.

Программное обеспечение
• совокупность
программ
системы
обработки
информации
и
программных
документов,
необходимых для эксплуатации этих программ.
ГОСТ 19781-90 «Единая система программной документации.
Обеспечение систем обработки информации программное».
• программы,
процедуры,
правила
и
любая
соответствующая документация, относящиеся к
работе вычислительной системы.
ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93 «Оценка программной продукции.
Характеристики качества и руководства по их применению».

36.

Программное обеспечение
Программное
обеспечение
(ПО)
компьютеров (ПК) можно разделить на:
персональных
• системное – обеспечивает автоматическую загрузку и
функционирование ПК, а также общее управление
компьютером и профилактическое обслуживание.
• прикладное
–
обеспечивает
решение
пользовательских задач.
• инструментальное - предназначено для разработки
системных и прикладных компьютерных программ.

37.

Операционная система.
совокупность
системных
программ,
предназначенная
для
обеспечения
определенного
уровня
эффективности
системы обработки информации за счет
автоматизированного
управления
ее
работой и предоставляемого пользователю
определенного набора услуг.
ГОСТ 15971-90 «Системы обработки
информации. Термины и определения.»

38.

Основные функции современных ОС ПК
:
• управление интерфейсами передачи данных
между системными и периферийными
устройствами;
• управление оперативной памятью (загрузка
программ, распределение между процессами,
очистка, поддержка файла подкачки –
виртуальной памяти);
• обработка запросов обслуживания внешних
устройств и программ;

39.

Основные функции современных ОС ПК
:
• поддержка файловых систем хранения
данных на внешних носителях;
• обеспечение интерфейса пользователькомпьютер;
• профилактика,
диагностика
восстановление работоспособности.
и