Основные функции компьютера
2. Автоматическая обработка информации по заранее составленной программе.
3. Хранение информации.
4. Вывод информации в различном виде.
1. Многообразие компьютеров.
1) По классу выполняемых задач
2) По способу внутреннего представления данных
• Аналоговые вычислительные машины • Гибридные вычислительные машины • Цифровые
3) По виду рабочей среды
•Квантовый компьютер • Оптический компьютер • Электронный компьютер • Биологический компьютер
4) По назначению
•Персональный компьютер Сервер • Рабочая станция Домашний компьютер • Игровая приставка
Нетбук • Интернет-планшет • Планшетный нетбук
•Суперкомпьютеры •Минисуперкомпьютер •Персональный суперкомпьютер • Мейнфрейм
•Микрокомпьютер • Мобильное интернет-устройство • Карманный персональный компьютер • Ноутбук • Субноутбук (нетбук, смартбук) • Планшетный компьютер
(интернет-планшет) • Электронная книга • Смартфон • Калькулятор
•Умная пыль • Нанокомпьютер
2. Архитектура персонального компьютера.
Архитектура вычислительной машины (Архитектура ЭВМ, англ. Computer architecture) — концептуальная структура вычислительной машины, определяющая проведение обработки информации и включающая методы преобразования информации в данные и принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения.
Архитектура современных ПК основана на магистрально-модульном принципе.
Модульный принцип позволяет потребителю самому подобрать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости его модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информации. Магистраль или системная шина — это набор электронных линий, связывающих воедино по адресации памяти, передачи данных и служебных сигналов процессор, память и периферийные устройства.
Подключение отдельных модулей компьютера к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, а на программном обеспечивается драйверами. Контроллер принимает сигнал от процессора и дешифрует его, чтобы соответствующее устройство смогло принять этот сигнал и отреагировать на него. За реакцию устройства процессор не отвечает — что функция контроллера. Поэтому внешние устройства ЭВМ заменяемы, и набор таких модулей произволен.
Архитектура компьютера строится согласно принципам фон Неймана:
1) Принцип однородности памяти
Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
2) Принцип адресуемости памяти
Основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к хранящимся в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен.
3) Принцип последовательного программного управления
Предполагает, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
4) Принцип жесткости архитектуры
Неизменяемость в процессе работы топологии, архитектуры, списка команд.
В настоящее время активно используется принцип открытой архитектуры компьютера, который был заложен при разработке ПЭВМ IBM PC.
В IBM PC была заложена возможность усовершенствования отдельных частей компьютера и использования новых устройств. Фирма IBM обеспечила возможность сборки компьютера из независимо изготовленных частей. Этот принцип, при котором методы сопряжения различных устройств с IBM PC был стандартизован, известен и доступен всем желающим, был назван принципом открытой архитектуры.
Реализация этого принципа такова. На основной электронной плате компьютера (системной, или материнской) размещены только те блоки, которые осуществляют обработку информации. Схемы, управляющие всеми другими устройствами компьютера — монитором, дисками и т.д., реализованы на отдельных платах, которые вставляются в стандартные разъемы на системной плате.
При таком подходе фирмы IBM к разработке компьютеров другие фирмы получили возможность разрабатывать различные дополнительные устройства, а пользователи — самостоятельно модернизировать и расширять возможности компьютеров по своему усмотрению. Сейчас многие фирмы производят IBM-совместимые компьютеры и комплектующие к ним.
ДЗ (назначается) 1. Поколения компьютеров
o Годы, Элементная база, Быстродействие, Программное обеспечение, Области применения, Примеры.
Кто изобрел персональный компьютер
Довольно сложно определить, какой именно PC можно назвать первым. Многие уверены, что первый персональный компьютер был выпущен в 1975 году американской компанией MITS. Это был микрокомпьютер с объемом оперативной памяти всего лишь 256 байт под названием Altair-8800, созданный Эдом Робертсом (Генри Эдвард Робертс).
Чтобы похвастаться наличием ПК в 70-х годах, нужно было иметь не только деньги (стоил он около 400 долларов) но и сообразительность. Altair-8800 представлял собой корпус и набор деталей для самостоятельной сборки, среди которых — процессор 8080 фирмы Intel.
Для работы с микрокомпьютером надо было уметь писать программы на машинном языке (с помощью нулей и единиц). Все, что мог первый компьютер, это выводить полученные данные в виде загорающихся и потухающих лампочек. Поэтому в то время персональные компьютеры могли заинтересовать только радиолюбителей.
На тот момент этот бизнес казался в высшей степени сомнительным. Но разработки продолжались. И уже спустя два года, в 1977 году, начался серийный выпуск персональных компьютеров Apple ll.
Персональные компьютеры, похожие на современные, появились только в 80-х годах. Особую популярность получила модель Apple Macintosh. Его создатели – легендарный Стив Джобс и Стив Возняк.
После выхода операционной системы Windows 95 начался массовый выпуск ПК, которые не требовали от пользователя практически никаких навыков.
Процессор
Процессор представляет собой микросхему, предназначенную для выполнения основных вычислительных операций. Процессоры выпускаются двумя фирмами AMD и Intel. В зависимости от производителя процессора отличается и разъем (место его установки), поэтому при выборе материнской платы следует это не забывать. Вы просто не вставите процессор AMD в материнскую плату для процессоров Intel.
Суть и назначение компьютера
Первые компьютеры предназначались для математических вычислений. Даже самые простые приборы этой области значительно превосходят возможности людей.
Вторым основным применением стало создание различных баз данных. Современные базы данных, например, правительства или крупного банка, содержат огромное количество информации. Работа с таким объемом информации требует применение сложных компьютеров со специальной системой ввода-вывода и надежным хранением данных.
Третьим назначением является управление различными устройствами, сложной техникой или объектами. Даже в бытовой технике встречаются компьютерные устройства. А что говорить о космических кораблях или атомных электростанциях. Компьютеры позволяют собирать большое количество информации о состоянии системы, мгновенно ее обрабатывать, и принимать оптимальное решение о дальнейшем управлении системой.
Четвёртое. Развитие компьютеров достигло такого уровня, что они стали важным информационным инструментом и в каждом офисе, и в каждом доме. Теперь многая работа с информацией производится через компьютер. Это и набор текста, и просмотр видео и фильмов, навигация в Интернете и развлечение играми.
Пятое. Достижения в данной области позволяют создавать современные суперкомпьютеры. Они предназначены для моделирования очень сложных физических и прочих процессов. Например, для расчетов ядерной реакции или глобальных климатических изменений. Еще одним направлением является создание искусственного интеллекта.
Периферийные устройства
К периферийным устройствам можно условно отнести все, не находящиеся в системном блоке. Они предназначены для передачи информации, отображения результатов ее обработки и выполнения задач, поставленных ЦП (печать документов и т. д.). Проще говоря, устройства ввода, вывода и хранения.
Устройства ввода информации в компьютер
- Планшетный сканер. Предназначен для ввода в ПК полученной графической информации с листов. Считывание данных происходит с помощью луча света, отражение которого улавливается специальными приборами (оформлены в виде линейки) и отправляется на обработку в ЦП.
- Ручной сканер. Принцип его работы аналогичен планшетному, но перемещение «Линейки» с улавливающими приборами осуществляется в ручном режиме.
- Барабанный сканер. Лист бумаги крепится на специальный цилиндр, который при сканировании вращается на высоких оборотах. Эта технология позволяет получать отсканированное отображение наивысшего качества.
- Штрих-сканер. Этот вид сканера предназначен для считывания информации в виде штрихкода. Используется исключительно в коммерческих целях.
- Графический планшет. Позволяет передавать информацию на ПК с помощью движений, которые улавливаются специальным пером. Используется художниками и иллюстраторами.
- Клавиатура. Входит в основные устройства компьютера. Применяется для ввода текста и передачи команд пользователя.
- Мышка. Устройство, упрощающее управление компьютером.
Устройство вывода
- Матричный принтер. Простейшее устройство для печати данных на бумаге посредством удара цилиндрического стержня.
- Лазерный принтер. Изображение на бумагу наносится точечным способом, что позволяет достичь высокого качества печати.
- Струйный принтер. Картинка на бумаге формируется нанесением капель краски.
- Монитор. Важная аппаратная часть компьютера, отображающая графические данные, передаваемые видеокартой, а в случае ее отсутствия – материнской платой.
- Колонки. Отвечают за вывод данных, обработанных звуковой картой.
- Веб-камера. Она необходима для передачи на компьютер изображения пользователя. Используется для видеоразговоров.
Устройства хранения
Необходимость в дополнительных местах хранения данных появляется при необходимости сохранить файлы, не помещающиеся на основной накопитель, или когда эти файлы несут большую ценность. Самые популярные дополнительные устройства хранения:
- USB-накопитель. Это так называемая Флешка. Она может вмещать до 128 ГБ. Отличается компактностью, но имеют ряд недостатков: высокая стоимость, ненадежность и маленькое количество места под запись данных.
- Внешний жесткий диск. Позволяет хранить до 2 ТБ информации, обеспечивая высокую скорость записи и защищенность данных.
Мы описали то, из чего состоит компьютер, основные его части. Для более глубокого изучения нужно читать специальную литературу.
