Lekcija Nr.3

Lekcijas galvenie jautājumi:

1. Tehniskie līdzekļi datorzinātne.

2. Datora darbības principu jēdziens.

3. Galvenās sastāvdaļas personālais dators.

Datorzinātnes tehniskie līdzekļi

Dators ir galvenais informācijas apstrādes tehniskais līdzeklis, kas klasificēts pēc vairākiem raksturlielumiem, jo ​​īpaši: atbilstoši mērķim, darbības principam, skaitļošanas procesa organizēšanas metodes, izmēri un skaitļošanas jauda, funkcionalitāte, iespēja paralēli izpildīt programmas un utt.

Autors mērķis Datorus var iedalīt trīs grupās:

· universāls (vispārīgs mērķis) - ir paredzēti, lai atrisinātu dažādas inženiertehniskas problēmas: ekonomiskās, matemātiskās, informācijas un citas problēmas, ko raksturo algoritmu sarežģītība un liels apstrādāto datu apjoms. Šo datoru raksturīgās iezīmes ir augsta veiktspēja, dažādas apstrādāto datu formas (binārās, decimāldaļas, simboliskās), veikto darbību daudzveidība (aritmētiskā, loģiskā, speciālā), liela ietilpība. brīvpiekļuves atmiņa, attīstīta informācijas ievades-izvades organizācija;

· uz problēmām orientēts - paredzētas šaurāka problēmu loka risināšanai, kas parasti ir saistītas ar tehnoloģiskiem objektiem, nelielu datu apjomu reģistrāciju, uzkrāšanu un apstrādi (vadības datorsistēmām);

· specializēta - atrisināt šauru problēmu loku, lai samazinātu šo datoru sarežģītību un izmaksas, vienlaikus saglabājot augstu veiktspēju un uzticamību (programmējami mikroprocesori īpašiem mērķiem, kontrolieri, kas veic vadības funkcijas tehniskās ierīces).

Autors darbības princips(kritērijs datoru sadalīšanai ir informācijas sniegšanas veids, ar kuru tie strādā):

· analogie datori (AVM) - nepārtrauktas skaitļošanas mašīnas, kas strādā ar informāciju, kas tiek pasniegta nepārtrauktā formā, t.i. jebkura fiziska lieluma nepārtrauktas vērtību sērijas veidā (visbiežāk elektriskais spriegums); šajā gadījumā sprieguma vērtība ir kāda izmērītā mainīgā vērtības analogs. Piemēram, skaitļa 19,42 ievadīšana ar skalu 0,1 ir līdzvērtīga 1,942 V sprieguma pieslēgšanai ieejai;

· digitālie datori (DCM) - diskrēti datori, kas strādā ar informāciju, kas tiek pasniegta diskrētā vai drīzāk digitālā formā - vairāku dažādu spriegumu veidā, kas ir līdzvērtīgi vienību skaitam mainīgā attēlotajā vērtībā;

· hibrīddatori (HCM) - kombinētas darbības datori, kas strādā ar informāciju, kas tiek pasniegta gan digitālā, gan analogā formā.

AVM ir vienkārši un ērti lietojami; programmēšanas uzdevumi to risināšanai nav darbietilpīgi, risināšanas ātrums mainās pēc operatora pieprasījuma (vairāk nekā digitālajam datoram), bet risinājuma precizitāte ir ļoti zema (relatīvā kļūda 2-5%). AVM izmanto, lai atrisinātu matemātikas problēmas, kas satur diferenciālvienādojumus, kas nesatur sarežģītu loģiku. Visplašāk tiek izmantoti digitālie datori. Sarežģītu ātrgaitas tehnisko sistēmu vadīšanai vēlams izmantot GVM.

Autors paaudzes Var izdalīt šādas grupas:

1. paaudze. 1946. gadā tika publicēta ideja par tās izmantošanu binārā aritmētika(John von Neumann, A. Burns) un saglabātās programmas princips, kas tiek aktīvi izmantoti 1. paaudzes datoros. Datori izcēlās ar lieliem izmēriem, lielu enerģijas patēriņu, zemu ātrumu, zemu uzticamību un programmēšanu kodos. Problēmas galvenokārt tika atrisinātas skaitļošanas raksturs , kas satur sarežģītus aprēķinus, kas nepieciešami laikapstākļu prognozēšanai, kodolenerģijas problēmu risināšanai, gaisa kuģu vadīšanai un citiem stratēģiskiem uzdevumiem.

2. paaudze. 1948. gadā Bell Telefon Laboratory paziņoja par pirmā tranzistora izveidi. Salīdzinot ar iepriekšējās paaudzes datoriem, viss ir uzlabojies specifikācijas. Programmēšanai tiek izmantotas algoritmiskās valodas, un ir veikti pirmie automātiskās programmēšanas mēģinājumi.

3. paaudze. Trešās paaudzes datoru iezīme ir integrēto shēmu izmantošana to projektēšanā un operētājsistēmu izmantošana datora darbības kontrolē. Jaunas iespējas multiprogrammēšanai, atmiņas pārvaldībai un ievades/izvades ierīcēm. Operētājsistēma pārņēma atkopšanos pēc kļūmēm. No 60. gadu vidus līdz 70. gadu vidum datu bāzes, kas satur dažāda veida informāciju dažādās zināšanu jomās, kļuva par svarīgu informācijas pakalpojumu veidu. Pirmo reizi parādās informācijas tehnoloģijas lēmumu atbalstam. Tas ir pilnīgi jauns cilvēka un datora mijiedarbības veids.

4. paaudze.Šīs paaudzes datoru galvenās iezīmes ir atmiņas ierīču klātbūtne, datora palaišana, izmantojot sāknēšanas sistēmu no ROM, dažādas arhitektūras, jaudīgas operētājsistēmas un datoru savienošana tīklos. Kopš 70. gadu vidus, izveidojot nacionālo un globālie tīkli Datu pārraide Par vadošo informācijas pakalpojumu veidu ir kļuvusi interaktīvā informācijas meklēšana no lietotāja attālinātās datubāzēs.

5. paaudze. Datori ar daudziem desmitiem paralēli strādājošu procesoru, kas ļauj izveidot efektīvas zināšanu apstrādes sistēmas; Datori, kuru pamatā ir ļoti sarežģīti mikroprocesori ar paralēlu vektoru struktūru, kas vienlaikus izpilda desmitiem secīgu programmu komandu.

6. paaudze. Optoelektroniskie datori ar masīvu paralēlismu un neironu struktūru - ar lielu skaitu (desmitiem tūkstošu) vienkāršu mikroprocesoru tīklu, kas modelē neironu bioloģisko sistēmu struktūru.

Datoru klasifikācija izmēra un funkcionalitātes ziņā.

Lieldatori. Vēsturiski pirmie parādījās lielie datori, kuru elementārā bāze radās no vakuuma caurules integrētajām shēmām ar īpaši augstu integrācijas pakāpi. Taču to veiktspēja izrādījās nepietiekama, lai modelētu ekoloģiskās sistēmas, gēnu inženierijas problēmas, pārvaldītu sarežģītas aizsardzības sistēmas utt.

Lieldatorus ārzemēs bieži sauc par MAINFRAME, un baumas par to nāvi ir stipri pārspīlētas.

Parasti tiem ir:

· veiktspēja vismaz 10 MIPS (miljoniem peldošā komata operāciju sekundē)

galvenā atmiņa no 64 līdz 10000 MB

· ārējā atmiņa ne mazāk kā 50 GV

· vairāku lietotāju darbības režīms

Galvenās lietošanas jomas- tas ir zinātnisku un tehnisko problēmu risinājums, darbs ar lielām datu bāzēm, menedžments datortīkli un savus resursus kā serverus.

Mazie datori. Mazie (mini) datori ir uzticami, lēti un ērti lietojami, taču tiem ir nedaudz zemākas iespējas salīdzinājumā ar lielajiem datoriem.

Super-mini datoriem ir:

galvenās atmiņas ietilpība - 4-512 MB

jaudu diska atmiņa- 2 - 100 GV

· atbalstīto lietotāju skaits - 16-512.

Minidatori paredzēti izmantošanai kā vadības datorsistēmas, vienkāršās modelēšanas sistēmās, automātiskās vadības sistēmās un tehnoloģisko procesu vadīšanai.

Superdators. Tie ir jaudīgi daudzprocesoru datori ar simtiem miljonu – desmitiem miljardu darbību sekundē.

Ar modernām tehnoloģijām ar vienu mikroprocesoru šādu veiktspēju nav iespējams sasniegt ierobežotā elektromagnētisko viļņu izplatīšanās ātruma (300 000 km/sek) dēļ, jo kļūst salīdzināms laiks, kas nepieciešams, lai signāls izplatās vairāku milimetru attālumā. uz laiku, kas nepieciešams vienas darbības pabeigšanai. Tāpēc superdatori tiek radīti ļoti paralēlu daudzprocesoru skaitļošanas sistēmu veidā.

Šobrīd pasaulē ir vairāki tūkstoši superdatoru, sākot no vienkārša biroja Cray EL līdz jaudīgajam Cray 3, SX-X no NEC, VP2000 no Fujitsu (Japāna), VPP 500 no Siemens (Vācija).

Mikrodators vai personālais dators. Personālajam datoram ir jābūt īpašībām, kas atbilst vispārējās pieejamības un universāluma prasībām:

· lēts

· darbības autonomija

· arhitektūras elastība, kas ļauj pielāgoties izglītības, zinātnes, menedžmenta un ikdienas dzīvē;

· operētājsistēmas draudzīgums;

· augsta uzticamība (vairāk nekā 5000 stundas starp atteicēm).

Lielākā daļa no tiem darbojas ar akumulatoru, taču tos var savienot ar tīklu.

Īpaši datori.Īpaši datori ir vērsti uz īpašu skaitļošanas vai vadības problēmu risināšanu. Elektroniskos mikrokalkulatorus var uzskatīt arī par īpašu datoru. Programma, ko procesors izpilda, ir ROM vai OP, un kopš tā laika Iekārta parasti atrisina vienu problēmu, tad mainās tikai dati. Tas ir ērti (programma tiek saglabāta ROM), šajā gadījumā palielinās datora uzticamība un ātrums. Šo pieeju bieži izmanto borta datoros, kameras, kinokameras darbības režīma vadīšanā un sporta simulatoros.

Datora darbības principu jēdziens

Mūsdienu personālo datoru arhitektūra balstās uz mugurkaula-modulāra principu. Moduļu princips ļauj patērētājam salikt viņam nepieciešamo datora konfigurāciju un, ja nepieciešams, to uzlabot. Datora modulārā organizācija balstās uz mugurkaula (kopnes) principu informācijas apmaiņai starp ierīcēm.

Mugurkaulā ietilpst trīs vairāku bitu kopnes:

· datu kopne,

adrešu autobuss

· un vadības kopne.

Autobusi ir daudzvadu līnijas.

Datu kopne.Šī kopne pārsūta datus starp dažādām ierīcēm. Piemēram, datus, kas nolasīti no RAM, var nosūtīt procesoram apstrādei, un pēc tam saņemtos datus var nosūtīt atpakaļ uz RAM glabāšanai. Tādējādi datus datu kopnē var pārsūtīt no ierīces uz ierīci jebkurā virzienā.

Datu kopnes platumu nosaka procesora jauda, ​​t.i. bināro bitu skaits, ko procesors apstrādā vienā pulksteņa ciklā. Procesoru jauda ir pastāvīgi palielinājusies līdz ar datortehnoloģiju attīstību.

Adrešu autobuss. Ierīces vai atmiņas šūnas izvēli, uz kuru dati tiek nosūtīti vai lasīti, izmantojot datu kopni, veic procesors. Katrai ierīcei vai RAM šūnai ir sava adrese. Adrese tiek pārraidīta pa adrešu kopni, un signāli pa to tiek pārraidīti vienā virzienā no procesora uz operatīvo atmiņu un ierīcēm (vienvirziena kopne). Adrešu kopnes platums definē procesora adrešu telpu, t.i. RAM šūnu skaits, kurām var būt unikālas adreses. Adrešu kopnes platums ir pastāvīgi palielinājies un mūsdienu personālajos datoros tas ir 32 biti.

Vadības kopne. Vadības kopne pārraida signālus, kas nosaka informācijas apmaiņas raksturu pa šoseju. Vadības signāli nosaka, kāda darbība, lai nolasītu vai ierakstītu informāciju no atmiņas, ir jāveic, sinhronizē informācijas apmaiņu starp ierīcēm utt.

Lielākā daļa datoru uzbūve balstās uz šādiem vispārīgiem principiem, ko 1945. gadā formulēja amerikāņu zinātnieks Jānis fon Neimanis.

1. Princips programmas vadība. Programma sastāv no komandu kopas, kuras procesors izpilda automātiski noteiktā secībā Programma tiek izgūta no atmiņas, izmantojot programmu skaitītājs.Šis procesora reģistrs secīgi palielina tajā saglabātās nākamās instrukcijas adresi par instrukcijas garumu. Un tā kā programmas komandas atrodas atmiņā viena pēc otras, komandu ķēde tiek organizēta no secīgi izvietotām atmiņas šūnām. Ja pēc komandas izpildīšanas jums jāpāriet nevis uz nākamo, bet uz kādu citu, izmantojiet komandas nosacīti vai beznosacījumu pāreja, kas ievada programmas skaitītājā tās atmiņas šūnas numuru, kurā ir nākamā komanda. Komandu ielāde no atmiņas apstājas pēc komandas “stop” sasniegšanas un izpildes. Tādējādi procesors programmu izpilda automātiski, bez cilvēka iejaukšanās.

2. Atmiņas viendabīguma princips. Programmas un dati tiek glabāti vienā atmiņā, tāpēc dators neatšķir to, kas ir saglabāts dotajā atmiņas šūnā – ciparu, tekstu vai komandu. Ar komandām varat veikt tādas pašas darbības kā ar datiem. Tas paver vairākas iespējas. Piemēram, programma var tikt arī pārskatīta tās izpildes laikā, kas ļauj iestatīt noteikumus dažu tās daļu iegūšanai pašā programmā (tādā veidā programma organizē cilpu un apakšprogrammu izpildi, turklāt vienas programmas komandas var iegūt kā citas programmas izpildes rezultātus). Pamatojoties uz šo principu tulkošanas metodes- programmas teksta tulkošana no augsta līmeņa programmēšanas valodas konkrētas mašīnas valodā.

3. Mērķtiecības princips. Strukturāli galvenā atmiņa sastāv no pārnumurētām šūnām. Procesoram jebkurā laikā ir pieejama jebkura šūna. Tas nozīmē iespēju nosaukt atmiņas apgabalus, lai tajās saglabātajām vērtībām vēlāk varētu piekļūt vai tās varētu mainīt programmas izpildes laikā, izmantojot piešķirtos nosaukumus. Datori, kas veidoti pēc uzskaitītajiem principiem, ir šāda veida fon Neimanis. Bet ir datori, kas būtiski atšķiras no fon Neimaņa datoriem. Piemēram, tie var neievērot programmas vadības principu, t.i., tie var darboties bez programmas skaitītāja, kas norāda pašlaik izpildāmo programmas komandu. Lai piekļūtu jebkuram atmiņā saglabātajam mainīgajam lielumam, šiem datoriem tam nav jāpiešķir nosaukums. Tādus datorus sauc nevis fon Neimanis.

Personālā datora pamatkomponenti

Datoram ir modulāra struktūra, kas ietver:

Sistēmas bloks

Metāla korpuss ar barošanas bloku. Šobrīd sistēmas bloki tiek ražoti ATX standartā, izmērs 21x42x40cm, barošana - 230W, darba spriegums 210-240V, nodalījumi 3x5,25"" un 2x3,5"", automātiska izslēgšana pēc darba pabeigšanas. Korpusā ir arī skaļrunis.

1.1. Sistēmas (mātesplates) plate(mātesplate), uz kuras tie atrodas dažādas ierīces iekļauts sistēmas bloks. Mātesplates dizains ir veidots pēc moduļu konstrukcijas principa, kas ļauj katram lietotājam viegli nomainīt neizdevušos vai novecojuši elementi sistēmas bloks. Uzstādīts uz sistēmas plates:

A) Procesors (CPU - centrālā procesora bloks) - liela integrālā shēma mikroshēmā. Veic loģiskās un aritmētiskās darbības, kontrolē datora darbību. Procesoru raksturo ražotājs un pulksteņa frekvence. Pazīstamākie ražotāji ir Intel un AMD. Procesoriem ir savi nosaukumi: Athlon, Pentium 4, Celeron utt. Pulksteņa frekvence nosaka procesora ātrumu, un to mēra hercos (1\s). Tātad Pentium 4 2,2 GHz takts frekvence ir 2200000000 Hz (veic vairāk nekā 2 miljardus darbību sekundē). Vēl viena procesora īpašība ir klātbūtne kešatmiņa- pat ātrāk nekā RAM atmiņa, kurā tiek glabāti visbiežāk izmantotie CPU dati. Kešatmiņa ir buferis starp procesoru un RAM. Kešatmiņa ir pilnīgi caurspīdīga, un to nevar noteikt programmatiski. Kešatmiņa samazina kopējo pulksteņa ciklu skaitu, ko procesors gaida, piekļūstot RAM.

b) Kopprocesors (FPU — peldošā komata vienība). Iebūvēts CPU. Veic peldošā komata aritmētiskās darbības.

V) Kontrolieri - mikroshēmas, kas ir atbildīgas par dažādu datoru ierīču darbību (tastatūra, HDD, FDD, pele utt.). Tas ietver arī ROM (tikai lasāmatmiņa) mikroshēmu, kurā tiek glabāta ROM-BIOS.

d) sloti(kopnes) - savienotāji (ISA, PCI, SCSI, AGP u.c.) dažādām ierīcēm (RAM, videokarte utt.).

Kopne patiesībā ir vadu (līniju) kopums, kas savieno dažādus datora komponentus, lai nodrošinātu tiem strāvu un apmainītos ar datiem. Esošās kopnes: ISA (frekvence – 8 MHz, bitu skaits – 16, datu pārraides ātrums – 16 Mb/s),

d) Brīvpiekļuves atmiņa (RAM, RAM - brīvpiekļuves atmiņa (tipi SIMM, DIMM (Dual Inline Memory Module), DRAM (Dynamic RAM), SDRAM (Synchronous DRAM), RDRAM)) - mikroshēmas, ko izmanto īslaicīgai starpkomandu, aprēķina vērtību glabāšanai ​ko ražo CPU, kā arī citus datus. Tur tiek glabātas arī izpildāmās programmas, lai uzlabotu veiktspēju. RAM - ātrgaitas atmiņa ar reģenerācijas laiku 7·10 -9 sek. Ietilpība līdz 1 GB. Barošana 3.3V.

e) Videokarte (video paātrinātājs) - ierīce, kas paplašina iespējas un paātrina darbu ar grafiku. Videokartei ir sava video atmiņa (16, 32, 64, 128 MB) glabāšanai grafiskā informācija Un GPU(GPU - Graphic Processor Unit), kas rūpējas par aprēķiniem, strādājot ar 3D grafiku un video. GPU darbojas 350 MHz frekvencē un satur 60 miljonus. tranzistori. Atbalsta izšķirtspēju 2048x1536 60 Hz ar 32 bitu krāsu. Veiktspēja: 286 miljoni pikseļu/s. Var būt TV izeja un video ieeja. Tiek atbalstīti šādi efekti: caurspīdīgums un caurspīdīgums, ēnojums (reālistiska apgaismojuma iegūšana), atspīdums, krāsu apgaismojums (dažādu krāsu gaismas avoti), izplūšana, trīsdimensionalitāte, miglošanās, atstarošana, atspīdums greizā spogulī, virsmas kratīšana, attēla kropļojumi ko izraisa ūdens un siltais gaiss, kropļojumu transformācija, izmantojot trokšņu algoritmus, mākoņu imitācija debesīs u.c.

un) Skaņas karte - ierīce, kas paplašina datora skaņas iespējas. Skaņas tiek ģenerētas, izmantojot dažādu tembru skaņu paraugus, kas ierakstīti atmiņā (32MB). Vienlaicīgi tiek atskaņotas līdz 1024 skaņām. Tiek atbalstīti dažādi efekti. Var būt līnijas ieeja/izvade, austiņu izeja, mikrofona ieeja, kursorsviras savienotājs, automātiskā atbildētāja ieeja, analogā un digitālā CD audio ieeja.

h) LAN karte - ierīce, kas ir atbildīga par datora pievienošanu tīklam, lai nodrošinātu informācijas apmaiņu.

Papildus mātesplatei sistēmas vienībā ir:

1.2. Cietais disks(cietais disks, HDD - Hard Disk Drive) - hermētiski noslēgts korpuss ar rotējošiem magnētiskajiem diskiem un magnētiskajām galviņām. Kalpo ilgstošai informācijas glabāšanai failu veidā (programmas, teksti, grafika, fotogrāfija, mūzika, video). Ietilpība - 75 GB, bufera izmērs 1-2 MB, datu pārraides ātrums 66,6 MB/sek. Maksimālais vārpstas apgriezienu skaits - 10 000, 15 000 apgr./min. IBM HDD ietilpība ir 120 GB, un vārpstas ātrums ir 7200 apgr./min.

1.3. Diskešu diskdzinis(disk drive, floppy, FDD - Floppy Disk Drive) - ierīce, ko izmanto informācijas rakstīšanai/lasīšanai no disketēm, ko var pārsūtīt no datora uz datoru. Disketes ietilpība: 1,22 MB (izmērs 5,25" (1"" = 2,54 cm)), 1,44 MB (izmērs 3,5""). 1,44 MB atbilst 620 teksta lappusēm.

1.4. CD ROM(Compact Disc Read Only Memory) - ierīce, kas kalpo tikai informācijas nolasīšanai no kompaktdiska. Binārā informācija no kompaktdiska virsmas nolasa ar lāzera staru. CD ietilpība - 640MB=74min. mūzika = 150 000 lappušu. tekstu. Vārpstas ātrums 8560 apgr./min, bufera izmērs 128Kb, maksimālais datu pārraides ātrums 33.3Mb/sek. Pārlēcieni un pārtraukumi video atskaņošanas laikā ir iemesls, kāpēc buferis netiek aizpildīts vai pārpildīts, ko izmanto pārsūtīto datu starpglabāšanai. Ir skaļuma regulators un austiņu izeja (mūzikas kompaktdisku klausīšanai).

1.5. CD-R(Compact Disc Recorder) - ierīce, ko izmanto informācijas lasīšanai un ierakstīšanai kompaktdiskā vienreiz. Ierakstīšanas pamatā ir CD substrāta vielas atstarojošo īpašību izmaiņas lāzera stara ietekmē.

1.6. DVD-ROM diskiem (digitālajiem video diskiem) ir daudz lielāka informācijas ietilpība (līdz 17 GB), jo informāciju var ierakstīt no divām pusēm, divos slāņos vienā pusē, un paši celiņi ir plānāki.

Pirmās paaudzes DVD-ROM diskdziņi nodrošināja informācijas lasīšanas ātrumu aptuveni 1,3 MB/s. Pašlaik 5 ātrumu DVD-ROM nodrošina lasīšanas ātrumu līdz 6,8 MB/s.

Pastāv DVD-R diski (R - ierakstāmi, ierakstāmi), kas ir zelta krāsā. Īpašs DVD-R diskdziņi Viņiem ir diezgan jaudīgs lāzers, kas informācijas ierakstīšanas procesā maina ierakstītā diska virsmas apgabalu atstarošanas spēju. Informāciju šādos diskos var ierakstīt tikai vienu reizi.

1.7. Tur ir arī CD-RW Un DVD-RW diski (RW - pārrakstāmi, pārrakstāmi), kuriem ir “platīna” nokrāsa. Speciālie CD-RW un DVD-RW diskdziņi informācijas ierakstīšanas procesā maina arī atsevišķu diska virsmas apgabalu atstarošanos, taču informāciju šādos diskos var ierakstīt daudzas reizes. Pirms pārrakstīšanas ierakstītā informācija tiek “izdzēsta”, apsildot diska virsmas laukumus, izmantojot lāzeru.

Papildus sistēmas blokam dators sastāv no šādām informācijas ievades/izvades ierīcēm.

2. Monitors(displejs) - ierīce grafiskās informācijas attēlošanai. Ir digitālie un šķidrie kristāli. Diagonāles izmēri - 14"", 15"", 17"", 19"", 21"", 24"". Pikseļu izmērs - 0,2-0,3 mm. Kadru nomaiņas ātrums - 77Hz ar izšķirtspēju 1920x1200 pikseļi, 85Hz pie 1280x1024, 160Hz pie 800x600. Krāsu skaitu nosaka pēc bitu skaita pikselī, un tas var būt 256 (2 8, kur 8 ir bitu skaits), 65536 (2 16, High Color režīms), 16 777 216 (2 24, True Color režīms, varbūt 2 32) . Ir katodstaru un LCD monitori. Monitori izmanto RGB krāsu sistēmu, t.i. krāsu iegūst, sajaucot 3 pamatkrāsas: sarkanu (sarkanu), zaļu (zaļu) un zilu (zilu).

3. Tastatūra(tastatūra) - ierīce komandu un simboliskas informācijas ievadīšanai (108 taustiņi). Savieno ar seriālo interfeisu (COM portu).

4. Peles tipa manipulators(pele) - komandu ievades ierīce. Standarta ir 3 pogu pele ar ritināšanas ritenīti.

5. Drukas iekārta(printeris) - ierīce informācijas attēlošanai uz papīra, plēves vai citas virsmas. Savieno ar paralēlo interfeisu (LPT portu). USB (Universal Serial Bus) ir universāla seriālā kopne, kas aizstāja novecojušos COM un LPT portus.

A) Matrica. Attēlu veido adatas, kas caurdur tintes lenti.

b) Jet. Attēlu veido no sprauslām izšļakstīti krāsas mikropilieni (līdz 256). Pilienu kustības ātrums ir līdz 40m/s.

V) Lāzers. Attēls tiek pārnests uz papīra no speciālas, ar lāzeru elektrificētas bungas, kurai tiek piesaistītas tintes (tonera) daļiņas.

6. Skeneris- ierīce attēlu ievadīšanai datorā. Ir rokasgrāmata, planšetdators, bungas.

7. Modems(MODulator-DEMOdulator) - ierīce, kas ļauj apmainīties ar informāciju starp datoriem, izmantojot analogo vai digitālie kanāli. Modemi atšķiras viens no otra ar maksimālo datu pārraides ātrumu (2400, 9600, 14400, 19200, 28800, 33600, 56000 biti sekundē), ko atbalsta sakaru protokoli. Ir iekšējie un ārējie modemi.

1 Datu apstrādes režīmi

Projektējot tehnoloģiskie procesi koncentrēties uz to īstenošanas veidiem. Tehnoloģijas ieviešanas režīms ir atkarīgs no risināmo uzdevumu telpas-laika īpatnībām: biežuma un steidzamības, prasībām ziņojumu apstrādes ātrumam, kā arī no tehnisko līdzekļu un galvenokārt datoru darbības iespējām. Ir: partijas režīms; reālā laika režīms; laika dalīšanas režīms; regulēšanas režīms; pieprasījums; dialogs; teleapstrāde; interaktīvs; viena programma; vairāku programmu (multi-apstrāde).

Pakešu režīms. Izmantojot šo režīmu, lietotājam nav tiešas saziņas ar datoru. Informācijas vākšana un reģistrācija, ievade un apstrāde nesakrīt laikā. Pirmkārt, lietotājs apkopo informāciju, veidojot to paketēs atbilstoši uzdevuma veidam vai kādai citai pazīmei. (Parasti tie ir neoperatīva rakstura uzdevumi ar ilgtermiņa risinājuma rezultātu derīgumu). Pēc informācijas saņemšanas pabeigšanas tā tiek ievadīta un apstrādāta, t.i., notiek apstrādes aizkave. Šis režīms, kā likums, tiek izmantots ar centralizētu informācijas apstrādes metodi.

Dialoga režīma (vaicājuma) režīms, kurā lietotājam ir iespēja tieši mijiedarboties ar datorsistēmu, kamēr lietotājs strādā. Datu apstrādes programmas pastāvīgi atrodas datora atmiņā, ja dators ir pieejams jebkurā laikā, vai noteiktu laiku, kad dators ir pieejams lietotājam. Lietotāja mijiedarbība ar datorsistēmu dialoga veidā var būt daudzdimensionāla un to nosaka dažādi faktori: saziņas valoda, lietotāja aktīvā vai pasīvā loma; kurš ir dialoga iniciators – lietotājs vai dators; reakcijas laiks; dialoga struktūra utt. Ja dialoga iniciators ir lietotājs, tad viņam ir jābūt zināšanām darbā ar procedūrām, datu formātiem utt. Ja iniciators ir dators, tad mašīna pati katrā solī pasaka, kas ir jādara ar dažādām izvēlēm. Šo darbības metodi sauc par “izvēlnes izvēli”. Tas nodrošina atbalstu lietotāja darbībām un nosaka to secību. Tajā pašā laikā no lietotāja ir jāsagatavo mazāk.

Dialoga režīmam ir nepieciešams noteikts lietotāja tehniskā aprīkojuma līmenis, t.i. termināļa vai datora klātbūtne, kas savienota ar centrālo datorsistēmu, izmantojot sakaru kanālus. Šo režīmu izmanto, lai piekļūtu informācijai, skaitļošanas vai programmatūras resursiem. Iespēja strādāt interaktīvajā režīmā var būt ierobežota darba sākuma un beigu laikā, vai arī tā var būt neierobežota.

Dažreiz tiek izšķirts interaktīvais un vaicājuma režīms, tad vaicājums nozīmē vienreizēju sistēmas izsaukumu, pēc kura tā izdod atbildi un izslēdzas, un dialogs nozīmē režīmu, kurā sistēma pēc pieprasījuma sniedz atbildi. un gaida. turpmākās darbības lietotājs.

Reālā laika režīms. Attiecas uz skaitļošanas sistēmas spēju mijiedarboties ar kontrolētiem vai pārvaldītiem procesiem šo procesu tempā. Datora reakcijas laikam jāatbilst kontrolētā procesa tempam vai lietotāja prasībām un ar minimālu aizkavi. Parasti šo režīmu izmanto decentralizētai un izplatītai datu apstrādei.

Teleapstrādes režīms ļauj attālam lietotājam mijiedarboties ar skaitļošanas sistēmu.

Interaktīvais režīms paredz divvirzienu mijiedarbības iespēju starp lietotāju un sistēmu, t.i. lietotājam ir iespēja ietekmēt datu apstrādes procesu.

Laika dalīšanas režīms paredz sistēmas spēju piešķirt savus resursus lietotāju grupai pa vienam. Skaitļošanas sistēma apkalpo katru lietotāju tik ātri, ka šķiet, ka strādā vairāki lietotāji vienlaikus. Šī iespēja tiek panākta, izmantojot atbilstošus programmatūra.

Vienas programmas un vairāku programmu režīmi raksturo sistēmas spēju strādāt vienlaicīgi, izmantojot vienu vai vairākas programmas.

Plānoto režīmu raksturo atsevišķu lietotāja uzdevumu laika noteiktība. Piemēram, rezultātu kopsavilkumu saņemšana mēneša beigās, algu izrakstu aprēķināšana par noteiktiem datumiem utt. Lēmuma pieņemšanas termiņi tiek noteikti iepriekš saskaņā ar normatīvajiem aktiem, atšķirībā no patvaļīgiem pieprasījumiem.

2 Datu apstrādes metodes

Variēt šādas metodes datu apstrāde: centralizēta, decentralizēta, izplatīta un integrēta.

Centralizēta priekšnoteikums ir pieejamība. Ar šo metodi lietotājs nogādā datorcentrā sākotnējo informāciju un saņem apstrādes rezultātus rezultātu dokumentu veidā. Šīs apstrādes metodes īpatnība ir ātras, nepārtrauktas komunikācijas izveides sarežģītība un darbietilpība, lielā datora slodze ar informāciju (jo tā apjoms ir liels), darbību laika regulēšana un sistēmas drošības organizācija. no iespējamas nesankcionētas piekļuves.

Decentralizēta apstrāde. Šī metode ir saistīta ar personālo datoru parādīšanos, kas dod iespēju automatizēt konkrētu darba vietu.

Sadalītā datu apstrādes metode ir balstīta uz apstrādes funkciju sadali starp dažādiem tīklā iekļautiem datoriem. Šo metodi var īstenot divos veidos: pirmais ietver datora instalēšanu katrā tīkla mezglā (vai katrā sistēmas līmenī), datu apstrādi veic viens vai vairāki datori atkarībā no sistēmas faktiskajām iespējām un vajadzībām. pašreizējā laikā. Otrs veids ir vienā sistēmā ievietot lielu skaitu dažādu procesoru. Šo ceļu izmanto banku un finanšu informācijas apstrādes sistēmās, kur nepieciešams datu apstrādes tīkls (filiāles, nodaļas utt.). Izkliedētās metodes priekšrocības: iespēja apstrādāt jebkādu datu apjomu noteiktā laika posmā; augsta uzticamības pakāpe, jo, ja viens tehniskais līdzeklis neizdodas, to ir iespējams nekavējoties aizstāt ar citu; datu pārsūtīšanas laika un izmaksu samazināšana; sistēmas elastības palielināšana, programmatūras izstrādes un darbības vienkāršošana utt. Izkliedētā metode ir balstīta uz specializētu procesoru kompleksu, t.i. katrs dators ir paredzēts, lai atrisinātu noteiktus uzdevumus, vai jūsu līmeņa uzdevumi.

Integrēta informācijas apstrādes metode. Tas nodrošina radīšanu informācijas modelis pārvaldīts objekts, tas ir, radot izplatīta bāze datus. Šī metode nodrošina maksimālu lietotāja ērtības. No vienas puses, datu bāzes nodrošina kopīgu lietošanu un centralizētu pārvaldību. No otras puses, informācijas apjoms un risināmo uzdevumu daudzveidība prasa datu bāzes izplatīšanu. Integrētā informācijas apstrādes tehnoloģija ļauj uzlabot apstrādes kvalitāti, uzticamību un ātrumu, jo apstrāde tiek veikta, pamatojoties uz vienu informācijas masīvu, kas vienreiz ievadīts datorā. Šīs metodes iezīme ir apstrādes procedūras tehnoloģiskā un laika nošķiršana no datu vākšanas, sagatavošanas un ievadīšanas procedūrām.

3 Informācijas apstrādes tehnisko līdzekļu komplekss

Informācijas apstrādes tehnisko līdzekļu komplekts ir autonomu ierīču komplekts informācijas vākšanai, uzkrāšanai, pārraidīšanai, apstrādei un pasniegšanai, kā arī biroja tehnika, pārvaldība, remonts un apkope un citi. Tehnisko līdzekļu komplektam ir vairākas prasības:

Problēmu risināšanas nodrošināšana ar minimālām izmaksām, nepieciešamo precizitāti un uzticamību

Ierīču tehniskās savietojamības iespēja, to apkopojamība

Augstas uzticamības nodrošināšana

Minimālās izmaksas iegādei

Pašmāju un ārvalstu rūpniecībā tiek ražots plašs informācijas apstrādes tehnisko līdzekļu klāsts, kas atšķiras ar elementu bāzi, dizainu, dažādu informācijas nesēju izmantošanu, ekspluatācijas īpašībām utt.

4 Informācijas apstrādes tehnisko līdzekļu klasifikācija

Informācijas apstrādes tehniskie līdzekļi tiek iedalīti divās lielās grupās. Tie ir galvenie un papildu apstrādes rīki.

Palīgaprīkojums ir iekārtas, kas nodrošina pamatlīdzekļu funkcionalitāti, kā arī iekārtas, kas atvieglo un padara apsaimniekošanas darbu ērtāku. Informācijas apstrādes palīglīdzekļos ietilpst biroja tehnika un remonta un apkopes aprīkojums. Biroja tehniku ​​pārstāv ļoti plašs rīku klāsts, sākot no biroja piederumiem līdz pamatdatu piegādes, reproducēšanas, uzglabāšanas, meklēšanas un iznīcināšanas līdzekļiem, administratīvo un ražošanas sakaru līdzekļiem u.c., kas padara vadītāja darbu ērtu un ērti.

Pamatlīdzekļi ir rīki automatizētai informācijas apstrādei. Zināms, ka noteiktu procesu vadīšanai ir nepieciešama noteikta vadības informācija, kas raksturo tehnoloģisko procesu stāvokļus un parametrus, ražošanas, piegādes, realizācijas, finansiālās darbības kvantitatīvos, izmaksu un darbaspēka rādītājus u.c. Galvenie tehniskās apstrādes līdzekļi ir: informācijas ierakstīšanas un vākšanas līdzekļi, datu saņemšanas un pārsūtīšanas līdzekļi, datu sagatavošanas līdzekļi, ievades līdzekļi, informācijas apstrādes līdzekļi un informācijas parādīšanas līdzekļi. Tālāk visi šie līdzekļi ir detalizēti apspriesti.

Primārās informācijas iegūšana un reģistrācija ir viens no darbietilpīgajiem procesiem. Tāpēc plaši tiek izmantotas ierīces mehanizētai un automatizētai mērīšanai, datu vākšanai un reģistrēšanai. Šo fondu klāsts ir ļoti plašs. Tajos ietilpst: elektroniskie svari, dažādi skaitītāji, displeji, plūsmas mērītāji, kases aparāti, banknošu skaitīšanas iekārtas, bankomāti un daudz kas cits. Tas ietver arī dažādas ražošanas reģistratūras, kas paredzētas informācijas par biznesa darījumiem apstrādei un ierakstīšanai datoru datu nesējos.

Informācijas saņemšanas un pārsūtīšanas līdzekļi. Informācijas pārsūtīšana attiecas uz datu (ziņojumu) nosūtīšanas procesu no vienas ierīces uz otru. Mijiedarbīgu objektu kopu, ko veido datu pārraides un apstrādes ierīces, sauc par tīklu. Tie apvieno ierīces, kas paredzētas informācijas pārsūtīšanai un saņemšanai. Tie nodrošina informācijas apmaiņu starp tās izcelsmes vietu un apstrādes vietu. Datu pārraides līdzekļu un metožu struktūru nosaka informācijas avotu un datu apstrādes iekārtu izvietojums, datu pārraides apjomi un laiks, sakaru līniju veidi un citi faktori. Datu pārraides līdzekļus attēlo abonentu punkti (AP), pārraides iekārtas, modemi un multipleksori.

Datu sagatavošanas rīkus attēlo ierīces informācijas sagatavošanai datora datu nesējos, ierīces informācijas pārsūtīšanai no dokumentiem uz datu nesējiem, ieskaitot datorierīces. Šīs ierīces var veikt šķirošanu un regulēšanu.

Ievades rīkus izmanto, lai uztvertu datus no datora medijiem un ievadītu informāciju datorsistēmās

Informācijas apstrādes rīkiem ir būtiska nozīme tehniskās informācijas apstrādes rīku kompleksā. Apstrādes līdzekļi ietver datorus, kurus savukārt iedala četrās klasēs: mikro, mazie (mini); lieli datori un superdatori. Ir divu veidu mikrodatori: universālie un specializētie.

Gan universālie, gan specializētie var būt vai nu daudzlietotāju - jaudīgi datori, kas aprīkoti ar vairākiem termināliem un darbojas laika dalīšanas režīmā (serveri), vai viena lietotāja (darbstacijas), kas specializējas viena veida darbu veikšanā.

Mazie datori darbojas laika dalīšanas un vairākuzdevumu režīmā. To pozitīvā puse ir uzticamība un darbības vienkāršība.

Lielajiem datoriem (galvenajām saimniecībām) raksturīgs liels atmiņas apjoms, augsta kļūdu tolerance un veiktspēja. To raksturo arī augsta uzticamība un datu aizsardzība; iespēja savienot lielu skaitu lietotāju.

Superdatori ir jaudīgi daudzprocesoru datori ar ātrumu 40 miljardi operāciju sekundē.

Serveris ir dators, kas paredzēts, lai apstrādātu pieprasījumus no visām tīkla stacijām un nodrošinātu šīm stacijām piekļuvi sistēmas resursiem un izplatītu šos resursus. Universālo serveri sauc par lietojumprogrammu serveri. Jaudīgus serverus var iedalīt mazos un lielos datoros. Tagad līderis ir Marshall serveri, un ir arī Cray serveri (64 procesori).

Informācijas displeja rīki tiek izmantoti, lai parādītu aprēķinu rezultātus, atsauces datus un programmas datora datu nesējos, drukā, ekrānā utt. Izvadierīcēs ietilpst monitori, printeri un ploteri.

Monitors ir ierīce, kas paredzēta, lai parādītu informāciju, ko lietotājs ievadījis no tastatūras vai izvadījis no datora.

Printeris ir ierīce teksta un grafiskās informācijas izvadīšanai uz papīra.

Ploteris ir ierīce lielformāta rasējumu un diagrammu drukāšanai uz papīra.

Tehnoloģija ir zinātnisku un inženierzinātņu zināšanu komplekss, kas ieviests darba tehnikā, ražošanas materiālo, tehnisko, enerģētisko, darbaspēka faktoru kopumos, to apvienošanas metodēs, lai radītu noteiktām prasībām atbilstošu produktu vai pakalpojumu. Tāpēc tehnoloģija ir nesaraujami saistīta ar ražošanas vai neražošanas, galvenokārt vadības, procesa mehanizāciju. Pārvaldības tehnoloģijas ir balstītas uz datoru un telekomunikāciju tehnoloģiju izmantošanu.

Saskaņā ar UNESCO pieņemto definīciju informācijas tehnoloģijas ir savstarpēji saistītu zinātnes, tehnoloģiju un inženierzinātņu disciplīnu kopums, kas pēta metodes, kā efektīvi organizēt informācijas apstrādē un uzglabāšanā iesaistīto cilvēku darbu; datortehnoloģijas un metodes, kā organizēt un mijiedarboties ar cilvēkiem un ražošanas iekārtām. To praktiskie pielietojumi, kā arī ar to visu saistītās sociālās, ekonomiskās un kultūras problēmas. Pašām informācijas tehnoloģijām ir nepieciešama sarežģīta apmācība, lielas sākotnējās izmaksas un augsto tehnoloģiju tehnoloģijas. To ieviešana jāsāk ar matemātiskās programmatūras izveidi un informācijas plūsmu veidošanu speciālistu apmācības sistēmās.

Sistēmas bloks sastāv no korpusa ar barošanas avotu un mātesplati (sistēmplati). Barošanas avots pārveido maiņstrāva zemsprieguma līdzstrāvai. Barošanas avota jauda nosaka, cik papildu ierīču, kurām nav sava barošanas avota, var pievienot sistēmas blokam.

Mātesplate - datora galvenā daļa, ar kuras palīdzību tiek apvienoti citi elementi. Tas ir liels iespiedshēmas plate, uz kuriem atrodas sistēma un lokālās kopnes, mikroprocesors, RAM, papildu mikroshēmas un sloti papildu ierīču pievienošanai. Mātesplates ir vienotas pēc standarta izmēra (šobrīd visizplatītākās ir AT, ATX, LPX, NLX).

Sistēmas kopne paredzēts informācijas pārsūtīšanai starp centrālo procesoru un citiem datora komponentiem. Mūsdienu datori izmanto EISA, PCI, PCMCIA un AGP kopnes. Kopnes tiek iedalītas sinhronajās, kur dati tiek pārraidīti atbilstoši takts frekvencei (RSI), un asinhronajā, kur dati tiek pārraidīti patvaļīgos laikos (EISA).

Procesors (Central Processing Unit - CPU) ir liela integrēta shēma, kas realizēta vienā pusvadītāju mikroshēmā, kas paredzēta programmatūras vadītai informācijas apstrādei. Atkarībā no izpildāmo instrukciju veida mikroprocesori tiek izdalīti starp CISC (Complex Instruction Set Computer) un RISC (Reduce Instruction Set Computer). Pirmie mikroprocesori bija CISC procesori. RISC procesori izmanto vienāda garuma instrukcijas, kuras ir vieglāk un ātrāk izpildīt.

Mikroprocesora bitu ietilpība nosaka, cik informācijas bitu tas apstrādā vienā pulksteņa ciklā. Pirmais mikroprocesors Intel 4004, kas parādījās 1971. gadā, bija daudzizlādes, un tā takts frekvence bija 750 KHz. Ar procesoru attīstību pulksteņa frekvence, palielinās reģistru un ārējās datu kopnes platums un uzlabojas komandu dekodēšana. Mūsdienu Pentium III datoru takts frekvence ir 450 MHz un augstāka.

RAM var būt dinamisks vai statisks. Dinamiskā brīvpiekļuves atmiņa (DRAM) ir brīvpiekļuves atmiņa (DRAM). Katrs šādas atmiņas bits tiek attēlots kā lādiņa esamība vai neesamība uz kondensatora, kas izveidots pusvadītāja kristāla struktūrā. Statiskā atmiņa (Static RAM - SRAM) kā elementāru šūnu izmanto statisko trigeri, kas sastāv no vairākiem tranzistoriem. Šai atmiņai ir augsta veiktspēja, taču tā ir dārgāka.

Pamatojoties uz datu piekļuves metodi, atmiņu iedala sinhronajā un asinhronajā. Dinamiskās atmiņas mikroshēmas tiek izgatavotas dažādos iepakojumos: SIMM (Single In line Memory Module), DIMM (Dual In line Memory Module). SDRAM ir sinhronizēta ar sistēmas taimeri, kas kontrolē centrālo procesoru. SDRAM II (DDR — Double Data Rate) izmanto precīzāku iekšējo laiku, kas dubulto piekļuves ātrumu.

Video atmiņa izmanto dinamisko brīvpiekļuves atmiņu, kurai ir vairākas funkcijas: piekļuve tiek veikta diezgan lielos blokos, dati tiek pārrakstīti, nepārtraucot nolasīšanas procedūru.

BIOS (pamata ievades/izvades sistēma) - īpaša mikroshēma, kas satur ievades/izvades programmu kopu, ar kuru operētājsistēma un lietojumprogrammas var mijiedarboties ar datora ierīcēm fiziskais līmenis; programma datora un tā ierīču testēšanai, kas startē, ieslēdzot datoru; iestatīšanas programma, lai mainītu parametrus, kas nosaka datora konfigurāciju.

Uzglabāšanas ierīces

Informācijas glabāšanas ierīces ir paredzētas liela apjoma informācijas ilgstošai uzglabāšanai. Šāda veida atmiņa, atšķirībā no RAM, ir energoneatkarīga, t.i. informācija netiek zaudēta pēc datora strāvas izslēgšanas. Informācijas uzglabāšanas ierīču darbība balstās uz dažādiem principiem (magnētiskiem, optiskiem u.c.). Informācijas vienības glabāšanas izmaksas tajās ir ievērojami zemākas salīdzinājumā ar operatīvo atmiņu, un šajās ierīcēs izmantoto datu nesēju apjoms ir daudz lielāks, taču laiks, lai piekļūtu informācijai tajās, ir vēl ilgāks. Ir diskdziņi ar noņemamu un pastāvīgu datu nesēju. Informācijas glabāšanas uzticamība nenoņemamajos datu nesējos ir daudz lielāka, un piekļuves laiks ir īsāks.

Informācijas uzglabāšanas ierīču integrēšanai datorā ir izstrādātas īpašas saskarnes, no kurām mūsdienās populārākās ir IDE (Integrated Drive Electronics) un SCSI (Small Computer System Interface).

SCSI interfeiss tika izstrādāts 1970. gadā p. Kopnei var pievienot līdz astoņām ierīcēm, ieskaitot galveno SCSI kontrolleri. SCSI kontrollerim ir sava BIOS, kas pārvalda astoņu bitu SCSI kopni, tādējādi atbrīvojot Procesors.

IDE interfeiss tika piedāvāts 1988. gadā. Kontrollera funkcijas tiek realizētas ierīces elektroniskajā daļā. Datu apmaiņu var veikt gan caur centrālo procesoru (RIO - Programmed Input/Output), gan tieši (DMA - Direct Memory Access).

Straumētāji - magnētiskās lentes piedziņas. Tos parasti izmanto, lai izveidotu liela apjoma dublējumus, un tiem ir iebūvētas datu saspiešanas iespējas.

Brauc tālāk cietie diski - tās ir ierīces ar pastāvīgu nodilumu. tos bieži sauc par cietajiem diskiem. Tie satur mehānisko disku, lasīšanas galviņas rakstīšanai uz vairākiem datu nesējiem un kontrolieri, kas nodrošina ierīces darbību un datu pārsūtīšanu. Informācijas ierakstīšanai tiek izmantotas multivides disku virsmas magnētiskās īpašības.

Cietie diski atšķiras viens no otra galvenokārt ar ietilpību un darbības ātrumu. Diska ātrumu raksturo divi rādītāji: laiks, kas nepieciešams, lai piekļūtu datiem diskā, un datu lasīšanas un ierakstīšanas ātrums diskā.

Lasot vai rakstot īsus datu blokus, kas atrodas dažādās diska daļās, darbības ātrumu nosaka datu piekļuves laiks, un, lasot vai rakstot lielus datu blokus, apmaiņas ceļa caurlaidspēja ar disku ir daudz lielāka. svarīgs.

Noņemamie diskdziņi: diskdziņi disketēm izmērs "un 5,25" - FDD (Floppy Disk Drive), magnētiskie-optiskie diski - MOD (Magneto-Optical Disk), CD-ROM, CD-RW, DVD (Digital Versatile Disk). Tie ļauj pārsūtīt informāciju no viena datora uz otru un izveidot cietajā diskā esošās informācijas arhīva kopijas.

Jāpiebilst, ka piekļuves laiks un lasīšanas-rakstīšanas ātrums ir atkarīgs ne tikai no pašas ierīces, bet arī no visa saziņas ceļa ar disku parametriem: no diska kontrollera, sistēmas kopnes un datora centrālā procesora ātruma.

Tastatūra ir galvenā ierīce informācijas ievadīšanai datorā. Šis ir mehānisko sensoru komplekts, kas uztver taustiņu nospiešanu un aizver noteiktu elektriskā ķēde. Ir izstrādāti daudzu veidu tastatūras, kas galvenokārt atšķiras ar ergonomiskām īpašībām. Tastatūrā var iebūvēt papildu ierīces, piemēram, mikrofonu. Visizplatītākie tastatūras veidi ir ar mehāniskiem un membrānas slēdžiem. Lai gan tehnoloģija, kuras pamatā ir membrānas slēdži, tiek uzskatīta par progresīvāku īpašas priekšrocības nav.

Peles Un kursorbumbiņas - tās ir koordinātu ierīces informācijas ievadīšanai datorā. Viņiem ir divas vai trīs vadības pogas, bet trešā poga praktiski netiek izmantota. Turklāt pelei ar dubultpogu var būt īpašs ritenis, lai ātri skatītu vairāku lappušu informāciju. Ir izplatītas gan mehāniskās, gan optiskās peles, kas nodrošina lielāku precizitāti. Ir trīs veidi, kā pievienot peli: izmantojot seriālo COM portu, PS/2 portu un USB ports. IN kursorbumbiņas Nekustas ķermenis, bet tikai tā bumba, kas ļauj palielināt kursora vadības precizitāti un neprasa papildu vietu darbam. Kursorbumbas parasti izmanto klēpjdatoros.

Skeneris ir ierīce, ar kuru datorā tiek ievadīta informācija no papīra datu nesējiem. Skenera optiskā izšķirtspēja nosaka elementu izmēru, ko skeneris var pārraidīt bez kropļojumiem. Izšķirtspēja ir atkarīga no elementu skaita uz garuma vienību gaismjutīgo elementu rindā un no skenēšanas ierīces kustības soļa. To mēra dpi — punktu skaits collā.

Visus skeneru modeļus var iedalīt rokas, plakanvirsmas, ruļļu un bungas Rokas skeneri jāpārvieto ar roku virs skenējamā materiāla. Plakanvirsmas skeneros skenēšanas galviņa tiek pārvietota pa attēlu, izmantojot pakāpju motoru. Ruļļu skeneri izvelk attēlus caur skenēšanas ierīci. Bungu skeneri izmanto fotopavairotāju kā gaismas jutīgu elementu.

Turklāt skeneri ir sadalīti monotrēms, ka viņi izmanto trīs lineālus, lai vienlaikus iegūtu informāciju par trim pamatkrāsām, un statīvus, ka vienā piegājienā viņi iegūst informāciju par vienu krāsu. Skenera krāsu dziļumu nosaka krāsu informācijas saglabāšanai izmantoto bitu skaits. Mūsdienu skeneri izmanto vismaz 24 bitus (8 biti katrai krāsai).

Lai sazinātos ar datoru, skeneri izmanto seriālos un paralēlos portus, kā arī SCSI un USB saskarnes.

Elektroniskā planšete - koordinātu pārveidotājs, ko izmanto galvenokārt CAD uzdevumiem.

Kursorsvira - analogās sviras ierīce koordinātu informācijas ievadīšanai. To izmanto gandrīz tikai spēlēs un simulatoros.

Nosūtiet savu labo darbu zināšanu bāzē ir vienkārši. Izmantojiet zemāk esošo veidlapu

Studenti, maģistranti, jaunie zinātnieki, kuri izmanto zināšanu bāzi savās studijās un darbā, būs jums ļoti pateicīgi.

Ievietots vietnē http://www.allbest.ru/

UKRAINAS IZGLĪTĪBAS UN ZINĀTNES MINISTRIJA

NACIONĀLĀ TEHNISKĀ UNIVERSITĀTE

"HARKIVAS POLITEHNIKAS INSTITŪTS"

"INFORMĀCIJAS SISTĒMU" NODAĻA

par tēmu: “Informācijas apstrādes tehniskie līdzekļi”

kursā "Informātika"

Pabeidz: 1. kursa students, grupa: Ek50A

Gorbačenko Alena Dmitrijevna

Pārbaudījis: SI katedras asociētais profesors

Tkačenko V.A.

Harkova 2010

Ievads

Datorzinātnei dators ir ne tikai instruments darbam ar informāciju, bet arī izpētes objekts. Jūs uzzināsiet, kā darbojas dators, kādus darbus ar to var veikt un kādi programmatūras rīki tam ir paredzēti.

Kopš seniem laikiem cilvēki ir centušies atvieglot savu darbu. Šim nolūkam tika radītas dažādas mašīnas un mehānismi cilvēka fizisko spēju uzlabošanai. Dators tika izgudrots 20. gadsimta vidū, lai uzlabotu cilvēka garīgā darba, t.i., darba ar informāciju, spējas.

Atbilstoši savam mērķim dators ir universāls tehniskais instruments, lai cilvēks strādātu ar informāciju. Saskaņā ar tā projektēšanas principiem dators ir cilvēka modelis, kas strādā ar informāciju.

Ir pagājuši nedaudz vairāk kā 50 gadi kopš pirmā elektroniskā datora parādīšanās. Šajā īsajā sabiedrības attīstības periodā ir nomainījušās vairākas datoru paaudzes, un pirmie datori mūsdienās ir muzejisks retums. Pati attīstības vēsture datortehnoloģijas ir ievērojama interese, parādot ciešo saistību starp matemātiku un fiziku (galvenokārt cietvielu fizika, pusvadītāji, elektronika) un modernajām tehnoloģijām, kuru attīstības līmeni lielā mērā nosaka progress datortehnikas ražošanā.

1. Datoru attīstības vēsture

1.1 Pirmā datoru paaudze (1948-1958)

Šīs paaudzes mašīnu elementārā bāze bija elektroniskās lampas - diodes un triodes. Mašīnas bija paredzētas salīdzinoši vienkāršu zinātnisku un tehnisku problēmu risināšanai. Šīs paaudzes datori ietver: MESM, BESM-1, M-1, M-2, M-Z, “Strela”, “Minsk-1”, “Ural-1”, “Ural-2”, “Ural-3”, M-20, “Setun”, BESM-2, “Hrazdan”. Tie bija ievērojama izmēra, patērēja daudz enerģijas, tiem bija zema uzticamība un vāja programmatūra. To ātrums nepārsniedza 2-3 tūkstošus operāciju sekundē, operatīvās atmiņas ietilpība bija 2K jeb 2048 mašīnvārdi (1K=1024) ar 48 bināro zīmju garumu. 1958. gadā parādījās mašīna M-20 ar 4K atmiņu un ātrumu aptuveni 20 tūkstoši darbību sekundē. Pirmās paaudzes mašīnās tika realizēti elektronisko datoru konstruēšanas loģiskie pamatprincipi un Jāņa fon Neimaņa koncepcijas par datora darbību, izmantojot atmiņā ievadītu programmu un sākuma datus (skaitļus).

datora tastatūras monitora pele

1.2 Otrā datoru paaudze (1959-1967)

Šīs paaudzes mašīnu elementārā bāze bija pusvadītāju ierīces. Mašīnas bija paredzētas dažādu darbietilpīgu zinātnisku un tehnisko problēmu risināšanai, kā arī tehnoloģisko procesu kontrolei ražošanā. Pusvadītāju elementu izskats iekšā elektroniskās shēmas ievērojami palielināja RAM ietilpību, datora uzticamību un ātrumu. Samazinājušies izmēri, svars un jaudas patēriņš. Līdz ar otrās paaudzes mašīnu parādīšanos elektronisko datortehnoloģiju izmantošanas joma ir ievērojami paplašinājusies, galvenokārt programmatūras attīstības dēļ.

Parādījās arī specializētās mašīnas, piemēram, datori ekonomisko problēmu risināšanai, ražošanas procesu vadīšanai, informācijas pārraides sistēmas u.c.

1.3 Trešās paaudzes datori (1968-13-973)

Datora elementārā bāze ir mazās integrālās shēmas (SIC). Mašīnas bija paredzētas plašai izmantošanai dažādās zinātnes un tehnikas jomās (aprēķini, ražošanas vadība, objektu pārvietošana utt.). Pateicoties integrētajām shēmām, bija iespējams ievērojami uzlabot datoru tehniskos un darbības parametrus. Piemēram, trešās paaudzes mašīnām, salīdzinot ar otrās paaudzes iekārtām, ir lielāks operatīvās atmiņas apjoms, palielināta veiktspēja, lielāka uzticamība un samazināts enerģijas patēriņš, platība un svars.

1.4 Ceturtā datoru paaudze (1974-1982)

Datora elementārā bāze ir lielas integrālās shēmas (LSI). Iekārtas bija paredzētas, lai ievērojami palielinātu darba ražīgumu zinātnē, ražošanā, vadībā, veselības aprūpē, apkalpošanā un ikdienas dzīvē. Augsta integrācijas pakāpe palīdz palielināt elektronisko iekārtu iepakojuma blīvumu un uzlabot tā uzticamību, kā rezultātā palielinās datora veiktspēja un samazinās izmaksas. Tas viss būtiski ietekmē loģiskā struktūra datora un tā programmatūras (arhitektūra).

1.5 Piektā paaudze

90. gadi; Datori ar daudziem desmitiem paralēli strādājošu mikroprocesoru, kas ļauj izveidot efektīvas zināšanu apstrādes sistēmas; Datori uz īpaši sarežģītiem mikroprocesoriem ar paralēlu vektoru struktūru, vienlaikus izpildot desmitiem secīgu programmu komandu;

Sestā un nākamās paaudzes; optoelektroniskie datori ar masīvu paralēlismu un neitronu struktūru - ar izkliedētu tīklu, kurā ir liels skaits (desmitiem tūkstošu) vienkāršu mikroprocesoru, kas modelē neitronu bioloģisko sistēmu arhitektūru.

2. Datoru klasifikācija

Atbilstoši to mērķim datorus var iedalīt trīs grupās: universālie (vispārējie), uz problēmu orientētie un specializētie.

Universālie datori ir paredzēti visdažādāko inženiertehnisko un tehnisko problēmu risināšanai: ekonomiskas, matemātiskas, informācijas un citas problēmas, ko raksturo algoritmu sarežģītība un liels apstrādāto datu apjoms. Tos plaši izmanto koplietošanas skaitļošanas centros un citās jaudīgās skaitļošanas sistēmās.

Vispārējas nozīmes datoru raksturīgās iezīmes ir:

augsta veiktspēja;

dažādas apstrādāto datu formas: bināri, decimāldaļas, simboliski, ar lielu to izmaiņu diapazonu un augstu attēlojuma pakāpi;

plašs veikto darbību klāsts gan aritmētisko, gan loģisko, gan speciālo;

liela RAM ietilpība;

labi attīstīta informācijas ievades-izvades sistēmas organizācija, nodrošinot dažāda veida ārējo ierīču pieslēgšanu.

Uz problēmām orientēti datori tiek izmantoti, lai atrisinātu šaurāku problēmu loku, kas parasti ir saistīts ar tehnoloģisko objektu pārvaldību; salīdzinoši nelielu datu apjomu reģistrēšana, uzkrāšana un apstrāde; aprēķinu veikšana, izmantojot salīdzinoši vienkāršus algoritmus; tiem ir ierobežoti aparatūras un programmatūras resursi salīdzinājumā ar lieldatoriem.

Uz problēmām orientēti datori jo īpaši ietver visu veidu vadības datorsistēmas.

Specializētie datori tiek izmantoti, lai atrisinātu šauru problēmu loku vai īstenotu stingri noteiktu funkciju grupu. Šāda šaura datoru orientācija ļauj skaidri specializēt to struktūru, ievērojami samazināt to sarežģītību un izmaksas, vienlaikus saglabājot augsta veiktspēja un viņu darba uzticamību.

Specializētie datori ietver, piemēram, programmējamus mikroprocesorus īpašiem nolūkiem; adapteri un kontrolleri, kas veic atsevišķu vienkāršu tehnisko ierīču loģiskās vadības funkcijas datorsistēmu mezglu darbības koordinēšanai un saskarsmei. Pie šādiem datoriem pieder arī, piemēram, automašīnu, kuģu, lidmašīnu un kosmosa kuģu borta datori. Borta datori kontrolē orientācijas un navigācijas palīglīdzekļus, uzrauga borta sistēmu stāvokli un veic dažas funkcijas automātiskā vadība un komunikācijas, kā arī lielākā daļa funkciju objekta darbības parametru optimizēšanai (piemēram, objekta degvielas patēriņa optimizācija atkarībā no konkrētiem braukšanas apstākļiem). Specializētos minidatorus, kas vērsti uz darbu ar grafiku, sauc par grafikas stacijām. Specializētos datorus, kas savieno uzņēmuma datorus vienā tīklā, sauc par failu serveriem. Datorus, kas nodrošina informācijas pārsūtīšanu starp dažādiem pasaules datortīkla dalībniekiem, sauc par tīkla serveriem.

Daudzos gadījumos parastie vispārējas nozīmes datori var tikt galā ar specializētu datorsistēmu uzdevumiem, taču tiek uzskatīts, ka specializēto sistēmu izmantošana joprojām ir efektīvāka. Efektivitātes novērtēšanas kritērijs ir iekārtu produktivitātes attiecība pret tā izmaksām.

Pamatojoties uz izmēru un funkcionalitāti, datorus var iedalīt īpaši lielos, lielos, mazos un īpaši mazos (mikrodatoros).

Datora funkcionalitāte nosaka svarīgākos tehniskos un darbības parametrus:

veiktspēja, ko mēra ar vidējo mašīnas veikto darbību skaitu laika vienībā;

bitu dziļums un to skaitļu attēlojuma formas, ar kuriem dators darbojas;

visu atmiņas ierīču nomenklatūra, ietilpība un ātrums;

Informācijas uzglabāšanas, apmaiņas un ievades/izvades ārējo ierīču nomenklatūra un tehniskie un ekonomiskie parametri;

sakaru ierīču veidi un jauda un datoru mezglu savstarpējā saskarne (iekārtas saskarne);

datora spēja vienlaicīgi strādāt ar vairākiem lietotājiem un izpildīt vairākas programmas vienlaicīgi (multiprogrammēšana);

iekārtā izmantoto operētājsistēmu veidi un tehniskie un darbības raksturlielumi;

pieejamība un funkcionalitāte programmatūra;

spēja izpildīt programmas, kas rakstītas cita veida datoriem ( programmatūras saderība ar cita veida datoriem);

mašīnu instrukciju sistēma un struktūra;

spēja pieslēgties sakaru kanāliem un datortīklam;

datora darbības uzticamība;

datora lietderīgās izmantošanas koeficients laikā, ko nosaka laika attiecība noderīgs darbs un profilakses laiks.

Attēls Datoru klasifikācijas shēma pēc to skaitļošanas jaudas un izmēriem

Vēsturiski pirmie parādījās lielie datori, kuru elementārā bāze no vakuumlampām kļuva par integrālajām shēmām ar īpaši augstu integrācijas pakāpi. Pirmais lieldators ENIAC tika izveidots 1946. gadā. Šīs mašīnas masa bija vairāk nekā 50 tonnas, ātrums bija vairāki simti darbību sekundē, operatīvā atmiņa ar ietilpību 20 numuri; aizņēma milzīgu zāli 100 kv.m platībā.

Lielo datoru veiktspēja izrādījās nepietiekama vairākiem uzdevumiem: laikapstākļu prognozēšanai, sarežģītu aizsardzības sistēmu kontrolei, vides sistēmu modelēšanai utt. Tas bija priekšnoteikums superdatoru izstrādei un radīšanai, jaudīgākajām skaitļošanas sistēmām, šobrīd intensīvi attīstās.

Mazo datoru parādīšanās 70. gados, no vienas puses, bija saistīta ar progresu elektronisko komponentu jomā un, no otras puses, ar lielu datoru resursu atlaišanu vairākām lietojumprogrammām. Tehnoloģisko procesu vadīšanai visbiežāk izmanto mazos datorus. Tie ir kompaktāki un daudz lētāki nekā lielie datori.

Turpmākie sasniegumi elementu bāzes un arhitektūras risinājumu jomā noveda pie supermini datora rašanās – datora, kas pēc arhitektūras, izmēra un izmaksām pieder mazo datoru klasei, bet pēc veiktspējas ir salīdzināms ar lielu datoru.

Mikroprocesora izgudrojums 1969. gadā noveda pie citas datoru klases - mikrodatora - rašanās 70. gados. Tā bija mikroprocesora klātbūtne, kas sākotnēji kalpoja kā mikrodatora noteicošā iezīme. Tagad mikroprocesori tiek izmantoti visās datoru klasēs bez izņēmuma.

Superdatori ir jaudīgākās skaitļošanas mašīnas ātruma un veiktspējas ziņā. Superdatori ietver “Cray” un “IBM SP2” (ASV). Tos izmanto liela mēroga skaitļošanas problēmu risināšanai un modelēšanai, sarežģītiem aprēķiniem aerodinamikā, meteoroloģijā, augstas enerģijas fizikā, kā arī tiek izmantotas finanšu sektorā.

Lielas mašīnas vai lieldatori. Lieldatori tiek izmantoti finanšu sektorā, aizsardzības kompleksā un tiek izmantoti departamentu, teritoriālo un reģionālo skaitļošanas centru personālam.

Universālie vidējie datori tiek izmantoti sarežģītu tehnoloģisko ražošanas procesu vadīšanai.

Minidatori ir paredzēti izmantošanai kā vadības datorsistēmas un kā tīkla serveri.

Mikrodatori ir datori, kas izmanto mikroprocesoru kā centrālo procesoru. Tie ietver iebūvētos mikrodatorus (iebūvētus dažādās iekārtās, iekārtās vai instrumentos) un personālos datorus (PC).

Mūsdienu personālajiem datoriem ir gandrīz tādas pašas īpašības kā astoņdesmito gadu minidatoriem. Uz šīs datoru klases bāzes tiek veidotas automatizētas darbstacijas (AWS) dažādu līmeņu speciālistiem un tiek izmantotas kā informācijas apstrādes līdzeklis informācijas sistēmās.

Personālie datori ietver galddatorus un klēpjdatorus.

Portatīvie datori ietver piezīmjdatorus (piezīmjdatorus vai piezīmjdatorus) un kabatas personālos datorus (personālie datori — rokas datori, personālie digitālie palīgi — PDA un plaukstdators).

3 Datoru arhitektūra

Klasiskie datoru arhitektūras principi tika ierosināti J. fon Neimana, G. Goldsteiga un A. Burksa darbos 1946. gadā un ir pazīstami kā "fon Neimana principi". Autori pārliecinoši demonstrēja binārās sistēmas priekšrocības ērtību tehniskai realizācijai un aritmētiskās un loģiskās operācijas. Datori sāka apstrādāt neciparu informāciju - tekstu, grafiku, skaņu un citus, bet bināro datu kodēšana joprojām ir informācijas bāze jebkurš moderns dators

3.1. Saglabātās programmas princips

Sākotnēji programma tika iestatīta, uzstādot džemperus uz īpaša plākstera paneļa. Tas bija ļoti darbietilpīgs uzdevums. Neimans bija pirmais, kurš saprata, ka programmu var saglabāt arī nulles un vieninieku formā un tajā pašā atmiņā, kurā tiek apstrādāti skaitļi. Būtiskas atšķirības trūkums starp programmu un datiem ļāva datoram izveidot sev programmu saskaņā ar aprēķinu rezultātiem

Fon Noimans ne tikai izvirzīja datora loģiskās struktūras pamatprincipus, bet arī ierosināja tā struktūru (sk. 1. att.), kas tika reproducēta pirmajās divās datoru paaudzēs.

Vadības bloks (CU) un aritmētiski loģiskā vienība (ALU) mūsdienu datoros ir apvienoti vienā vienībā - procesorā, kas ir informācijas, kas nāk no atmiņas un ārējām ierīcēm, pārveidotājs.

Atmiņa (atmiņa) glabā informāciju (datus) un programmas. Mūsdienu datoru atmiņas ierīce ir “daudzpakāpju” un ietver brīvpiekļuves atmiņu (RAM) un ārējās atmiņas ierīces (ESD).

RAM ir ierīce, kas glabā informāciju, ar kuru dators strādā tieši noteiktā laikā (izpildāmā programma, daļa no tai nepieciešamajiem datiem, dažas vadības programmas ir daudz lielākas ietilpības nekā RAM, bet ir ievērojami). lēnāk.

3.2. Operāciju secīgas izpildes princips

Strukturāli galvenā atmiņa sastāv no numurētām šūnām. Procesoram jebkurā laikā ir pieejama jebkura šūna. No tā izriet, ka ir iespējams nosaukt atmiņas apgabalus tā, lai tajās saglabātajām vērtībām vēlāk varētu piekļūt vai tās var mainīt programmas izpildes laikā, izmantojot piešķirtos nosaukumus.

4. PC ierīce un to raksturojums

Personālie datori ir tie, kurus vienlaikus var izmantot tikai viens lietotājs. Personālajiem datoriem ir tikai viena darbstacija.

Termins “datora konfigurācija” attiecas uz tā sastāvā iekļauto ierīču sarakstu.

Saskaņā ar atvērtās arhitektūras principu datoru aparatūra var būt ļoti dažāda. Bet jebkuram personālajam datoram ir obligāts un papildu ierīču komplekts.

Nepieciešamais ierīču komplekts:

Monitors ir ierīce teksta un grafiskas informācijas izvadīšanai.

Tastatūra ir ierīce teksta informācijas ievadīšanai.

Sistēmas vienība ir daudzu dažādu datoru ierīču kombinācija.

4.1 Sistēmas vienība

Sistēmas vienība ir vissvarīgākā datora vienība. Visas pārējās ierīces, ko sauc par ārējām vai perifērijas ierīcēm, ir pievienotas tai. Sistēmas vienībā ir galvenās datora elektroniskās sastāvdaļas. Dators ir veidots, pamatojoties uz VLSI (īpaši liela mēroga integrētajām shēmām), un gandrīz visas no tām atrodas sistēmas blokā, uz īpašām plāksnēm (plate ir plastmasas plāksne, uz kuras ir piestiprinātas un savstarpēji savienotas elektroniskās sastāvdaļas - VLSI, mikroshēmas utt.). Vissvarīgākā tāfele datorā ir mātesplatē. Tajā ir centrālais procesors, kopprocesors, brīvpiekļuves atmiņa (RAM) un savienotāji ārējo ierīču vadības paneļu pievienošanai.

Sistēmas vienība satur:

· barošanas avots - ierīce, kas pārveido maiņstrāvas spriegumu dažādas polaritātes un lieluma līdzspriegumā, kas nepieciešams sistēmas plates un iekšējo ierīču barošanai. Barošanas blokā ir ventilators, kas rada cirkulējošas gaisa plūsmas, lai atdzesētu sistēmas bloku.

· sistēmas plate (mātesplate);

· šoseja (sistēmas kopne);

· procesors;

· Skaņas karte;

· videokarte (grafiskā karte);

· cieto disku diskdziņi;

· diskešu diskdziņi;

· optiskās, magnetoptiskās un citas datu glabāšanas ierīces;

· CD-ROM, DVD-ROM diskdzinis;

4.2 Monitors

Monitors ir viens no galvenajiem universālajiem informācijas attēlošanas līdzekļiem, kas parāda, ko dators konkrētajā brīdī dara. Monitors ir savienots ar datorā instalēto videokarti.

Monitori ir pieejami ar dažādām lampām – no 14 līdz 21 collai. Caurule tiek mērīta pa diagonāli no stūra līdz stūrim - tas neattiecas uz horizontālo platumu. Tā kā caurules ārējās malas daļēji slēpj monitora korpuss, ekrāna redzamā diagonāle vienmēr ir mazāka par norādīto izmēru.

Ja gatavojaties sagatavot grāmatas vai žurnālus publicēšanai vai veidot liela mēroga rasējumus un diagrammas, tad šajā gadījumā jums būs nepieciešams 21 collu monitors. Bet, ja esat parasts lietotājs, tad jums pietiks ar 15 vai 17 collu monitoru.

Monitora vadības panelī var būt vadības ierīces, pogas vai abu kombinācija. Visiem monitoriem, izņemot lētākos, ekrānā ir redzamas iestatīšanas instrukcijas. Iestatījumi ļauj mainīt attēla spilgtumu, kontrastu un pozīciju ekrānā.

Dažiem monitoriem (lielākā daļa no tiem novecojušiem) ir iebūvēti skaļruņi un mikrofons, un dažreiz arī iebūvēta videokamera videokonferenču rīkošanai.

4.3. Tastatūra

Tastatūra ieņem pirmo vietu ievades ierīču hierarhijā. Papildus pilnam alfabētu, ciparu un matemātikas simbolu komplektam tastatūrai ir vadības taustiņi, piemēram, tabulēšanas taustiņi un ratiņu atgriešana. Turklāt ir taustiņi, kas saistīti tikai ar komandām - piemēram, kursora pārvietošana pa ekrānu, pāreja uz dokumenta sākumu vai beigām un kļūdu dzēšana. Tastatūras galvenā funkcija ir ciparu un teksta informācijas ievadīšana. Tastatūrai ir dažādas krāsas un formas, taču neatkarīgi no tā izskatsģenerē standarta digitālo kodu kopu, ko atpazīst dators. Tastatūra sastāv no mikroprocesora, kā arī 104 taustiņiem un 3 indikatora lampiņām augšējā labajā stūrī, kas informē par darbības režīmiem. Kabelis paņem strāvu no datora un novirza to uz tastatūru. Kontakti zem katras atslēgas ir savienoti ar mikroprocesoru, lai katru taustiņu varētu viegli identificēt. Nospiežot taustiņu, elektriskā plūsmā notiek novirze. Mikroprocesors nosūta datoram kodu, ko sauc par tastatūras aptaujas kodu. Tas arī nosaka, kad divi taustiņi ir nospiesti vienlaikus, kā tas ir gadījumā, ja lietojat Shift, lai ievadītu lielos burtus. Lētās tastatūrās kontakti zem taustiņiem atgādina sviestmaizes uz elastīgas membrānas. Tie sabojājas ātrāk nekā dārgie modeļi, kuros katrai atslēgai tiek izmantoti mehāniski slēdži. Atšķirība ir arī darba kvalitātē un radītajā troksnī.

Standarta tastatūrām ir QWERTY izkārtojums (nosaukums cēlies no pirmajiem sešiem angļu valodas burtiem augšējā rindā), un tām ir šādi veidi: traipu izturīgs un ūdeni atgrūdošs; ergonomiskas, bērnu klaviatūras un infrasarkanās, kurām nav nepieciešams kabeļa savienojums.

4.4 Ostas

Pieslēgvietām ir pievienotas perifērijas ievades/izvades ierīces. Portu savienotāji parasti tiek uzstādīti tieši uz mātesplates un novietoti uz datora aizmugurējās sienas. Porti mijiedarbojas ar mikroshēmojuma dienvidu tiltu, iespējams, ka dažus portus apkalpo specializēta SuperlO mikroshēma, kas, savukārt, mijiedarbojas ar dienvidu tiltu. Portus sauc arī par saskarnēm. Datora aizmugurējā panelī varat atrast savienotājus šādiem portiem (saskarnēm).

Seriālais ports (COM). Datoros ir bijis vairāk nekā divus gadu desmitus, bet Nesen neizmanto ļoti bieži. Sākotnēji datoriem bija divi seriālie porti COMI un COM2, taču daudzām mūsdienu platēm ir savienotājs tikai COMI, un dažām jaunajām platēm nav seriālā porta, jo tas ir novecojis.

Paralēlais ports (LPT). Tam ir pievienoti daži printeru, skeneru un citu ierīču modeļi. Standarta paralēlais ports nav ļoti ātrs, tāpēc tiek izmantoti tā paātrinātie ECP vai EPP darbības režīmi. Arī šis ports ir novecojis un dažās jaunās platēs var nebūt pieejams.

Spēles ports. Tam ir pievienotas kursorsviras, stūres un citi spēļu kontrolleri. Jaunajos datoros šī pieslēgvieta nav pieejama, un mūsdienu spēļu ierīces tiek savienotas, izmantojot USB.

PS/2 ports. Lielākajai daļai datoru ir divi no šiem specializētajiem portiem: pirmais tastatūras pievienošanai, otrais pelei. Ja to nav, tad tastatūrai un pelei jābūt savienotai ar USB savienotāju.

USB. Populārākais interfeiss dažādiem perifērijas ierīces. Aizmugurējā panelī parasti ir no 2 līdz 8 USB savienotāji Turklāt datora priekšējā panelī var būt vairāki savienotāji

IEEE 1394 (FireWire). Ātrgaitas seriālais ports digitālajām video ierīcēm. Ne katra mātesplate atbalsta IEEE 1394, tāpēc parasti ir jāiegādājas papildu kontrolleris, lai strādātu ar digitālo video.

Audio adaptera savienotāji. Katrai mātesplatei ir iebūvēts audio adapteris, un aizmugurējā panelī parasti ir vairāki savienotāji skaļruņu, mikrofona un citu audio ierīču pievienošanai. Pēdējā laikā arvien biežāk var atrast augstas kvalitātes daudzkanālu audio adapterus (HD Audio), kā arī jauna veida savienotājus: optiskos un koaksiālos.

VGA. Izmanto, lai pievienotu monitoru. Ja jums ir integrēts video adapteris, šis savienotājs atradīsies mātesplates aizmugurējā sienā.

4.5 Pele

Datorpele neizskatās pēc tās vārdamāsa, taču šis nosaukums tai ir stingri piesaistīts. Peles galvenais uzdevums ir kontrolēt kursora kustību pa ekrānu.

Visas peles darbojas gandrīz vienādi. Bumbiņa peles iekšpusē berzē pret rullīšiem. Katra veltņa galā ir disks un sensors kustības noteikšanai. Tāpat bumbiņas griešanās tiek pārraidīta uz divām plastmasas vārpstām, kuru stāvokli ar lielu precizitāti nolasa infrasarkanie optoelementi (tas ir, gaismas izstarotāju-fotodetektoru pāri). Viens rullītis griežas, pārvietojot peli no kreisās puses uz labo, bet otrs griežas, pārvietojot peli uz priekšu un atpakaļ. Šīs kustības tiek ierakstītas ekrānā redzamajos rādītāja norādījumos.

Lielākā daļa peļu ir optiski mehāniskas. Bet ir pilnīgi mehāniskas un optiskas iespējas. Peles mehāniskās daļas ir ar gumiju pārklāta tērauda lodīte un divi (vai vairāki) rullīši. Veltņi darbojas ar optiskajiem detektoriem, kas nosaka horizontālās un vertikālās kustības. Lai stabilizētu bumbu un padarītu tās kustības vienmērīgākas, ir nepieciešami papildu rullīši. Pelei kustoties, rullīši reģistrē pakāpi, ātrumu un virzienu. Šie dati tiek nosūtīti uz datoru. Lietotājs nospiež vienu no peles taustiņiem. signāls tiek nosūtīts uz operētājsistēma un paziņo programmatūrai, kurš taustiņš tika nospiests. Pēc tam programmatūra pabeidz uzdevumu.

Ir trīs veidi, kā savienot peli ar datoru. Lielākā daļa peļu pievienojas PS/2 portam, kas ir standarta visām pelēm. mūsdienu datori. Vecākos datoros peles ir savienotas ar seriālo portu. Dažas peles ir savienotas, izmantojot USB portu (šādā veidā lāzerpeles tiek savienotas ar datoru). Šis ports ir tikai jauniem datoriem.

Peļu izšķirtspēja parasti ir aptuveni 600 dpi (punkti collā). Tas nozīmē, ka, pārvietojot peli par 1 collu (2,54 cm), peles rādītājs ekrānā pārvietojas par 600 punktiem.

Pelēm parasti ir divas vadības pogas, kuras tiek izmantotas, strādājot ar grafiskā interfeisa programmām. Šobrīd parādījušās peles ar papildus riteni, kas atrodas starp pogām. Tas ir paredzēts, lai ritinātu uz augšu vai uz leju attēlus, tekstus vai Web lapas, kas pilnībā neietilpst ekrānā.

Mūsdienu peļu modeļi bieži vien ir bezvadu - tie savienojas ar datoru bez kabeļa, izmantojot parastās baterijas.

Portatīvajos datoros peles vietā tiek izmantots skārienpaliktnis (no angļu valodas vārda TouchPad), kas ir taisnstūrveida panelis, kas ir jutīgs pret pirkstu kustībām un pirkstu spiedienu. Pārvietojiet pirkstu pa virsmu skārienpaliktnis tiek pārveidots par kursora kustību monitora ekrānā. Skārienpaliktņa virsmas nospiešana ir līdzvērtīga peles pogas nospiešanai.

5. Strukturālā shēma un datora ierīce

Galvenā datora ierīce ir mātesplatē, kas nosaka tā konfigurāciju. Visas datora ierīces ir savienotas ar šo plati, izmantojot savienotājus, kas atrodas uz šīs plates. Visu ierīču savienošana vienotā sistēmā tiek nodrošināta, izmantojot sistēmas mugurkaulu (kopni), kas ir datu, adreses un vadības līnija.

Datora kodols sastāv no procesora (centrālā mikroprocesora) un galvenās atmiņas, kas sastāv no RAM un lasāmatmiņas (ROM) vai pārprogrammējamas lasāmatmiņas (PROM). ROM ir paredzēts datu ierakstīšanai un pastāvīgai glabāšanai.

Visu ārējo ierīču pievienošana: tastatūra, monitors, ārējās atmiņas ierīces, pele, printeris utt. nodrošina ar kontrolieriem, adapteriem, kartēm.

Kontrolieriem, adapteriem vai kartēm ir savs procesors un atmiņa, t.i. ir specializēts procesors.

Mikroprocesors .

Centrālais mikroprocesors (maza mikroshēma, kas veic visus aprēķinus un informācijas apstrādi) ir datora kodols. Tādos datoros kā IBM PC tiek izmantoti Intel mikroprocesori un saderīgi citu uzņēmumu mikroprocesori.

Mikroprocesora sastāvdaļas:

ALU veic loģiskās un aritmētiskās darbības

· Vadības ierīce kontrolē visas datora ierīces

Reģistrus izmanto datu un adrešu glabāšanai

· Kopnes un portu vadības ķēde - sagatavo ierīces datu apmaiņai starp mikroprocesoru un ievades/izvades portu, kā arī kontrolē adreses un vadības kopni.

· Procesora galvenās īpašības:

· Bitu ietilpība – bināro bitu skaits, kas vienlaicīgi tiek apstrādāts, izpildot vienu komandu. Lielākā daļa mūsdienu procesoru ir 32 bitu procesori, taču ir pieejami arī 64 bitu procesori.

· Pulksteņa frekvence - ierīces darbības ciklu skaits laika vienībā. Jo lielāks ir pulksteņa ātrums, jo augstāka ir veiktspēja.

· Iebūvēta matemātiskā kopprocesora pieejamība

· Kešatmiņas pieejamība un lielums.

· RAM

Brīvpiekļuves atmiņa (RAM vai RAM) ir atmiņas apgabals, kas paredzēts informācijas glabāšanai vienas sesijas laikā, strādājot ar datoru. Strukturāli RAM ir izgatavota integrālo shēmu veidā.

No tā procesors nolasa programmas un sākotnējos datus apstrādei savos reģistros un ieraksta tajā rezultātus. Šī atmiņa saņēma nosaukumu “RAM”, jo tā darbojas ļoti ātri, kā rezultātā procesoram nav jāgaida, lasot vai ierakstot datus atmiņā.

Taču operatīvās atmiņas ātrums ir mazāks par procesora reģistru ātrumu, tāpēc pirms komandu izpildes procesors ieraksta datus no RAM uz reģistriem. Pamatojoties uz darbības principu, izšķir dinamisko atmiņu un statisko atmiņu.

Dinamiskās atmiņas šūnas ir mikrokondensatori, kas uzkrāj lādiņu uz to plāksnēm. Statiskās atmiņas šūnas ir flip-flops, kas var būt divos stabilos stāvokļos.

Galvenie parametri, kas raksturo RAM, ir ietilpība un atmiņas piekļuves laiks. RAM tips DDR SDRAM (sinhronā atmiņa ar dubultu datu pārraides ātrumu) tiek uzskatīta par visdaudzsološāko personālajiem datoriem.

Kešatmiņa

Dators ir jānodrošina ātra piekļuve uz RAM, pretējā gadījumā mikroprocesors būs dīkstāvē un datora veiktspēja samazināsies. Tāpēc mūsdienu datori ir aprīkoti ar kešatmiņu vai brīvpiekļuves atmiņu.

Ja ir kešatmiņa, dati no RAM vispirms tiek ierakstīti tajā un pēc tam procesora reģistros. Atkārtoti piekļūstot atmiņai, nepieciešamie dati vispirms tiek meklēti kešatmiņā un nepieciešamie dati no kešatmiņas tiek pārsūtīti uz reģistriem, līdz ar to palielinās veiktspēja.

Kontrolieri

Procesoram ir pieejama apstrādei tikai operatīvajā atmiņā saglabātā informācija. Tāpēc ir nepieciešams, lai programma un dati tiktu saglabāti tās RAM.

Datorā informācija no ārējām ierīcēm (tastatūra, cietais disks utt.) tiek nosūtīta uz RAM, un informācija (programmas izpildes rezultāti) no RAM tiek izvadīta arī uz ārējām ierīcēm (monitoru, HDD, printeris utt.).

Tādējādi datoram ir jāapmainās ar informāciju (ievade-izeja) starp RAM un ārējām ierīcēm. Ierīces, kas apmainās ar informāciju starp RAM un ārējām ierīcēm, sauc par kontrolieriem vai adapteriem, dažreiz par kartēm. Kontrolieriem, adapteriem vai kartēm ir savs procesors un atmiņa, t.i. ir specializēts procesors.

Kontrolieri vai adapteri (shēmas, kas kontrolē datora ārējās ierīces) atrodas uz atsevišķām platēm, kas tiek ievietotas mātesplates standartizētos savienotājos (slotos)

Sistēmas šoseja.

Sistēmas mugurkauls (kopne) ir vadu un savienotāju kopums, kas nodrošina visu PC ierīču integrāciju vienotā sistēmā un to mijiedarbību.

Lai savienotu kontrolierus vai adapterus, mūsdienu datori ir aprīkoti ar slotiem, piemēram, PCI. PCI - E Express sloti jaunu ierīču pievienošanai ātrākai datu kopnei. AGP sloti ir paredzēti video adaptera pievienošanai

Lai savienotu diskus ( cietie diski un CD) tiek izmantotas IDE un SCSI saskarnes. Interfeiss ir līdzekļu kopums datoru ierīču savienošanai un saziņai ar tām.

Perifērijas ierīču (printeru, peļu, skeneru uc) pievienošana tiek veikta, izmantojot īpašas saskarnes, ko sauc par portiem. Porti ir uzstādīti uz sistēmas vienības aizmugurējās sienas.

Datora konfigurācijas paplašināšanas sloti (savienotāji) ir paredzēti papildu ierīču pievienošanai galvenajai datora datu kopnei. Galvenās paplašināšanas kartes, kas paredzētas papildu ierīču pievienošanai kopnei, ietver:

· Video adapteri (videokartes)

· Skaņas kartes

· Iekšējie modemi

Tīkla adapteri (lai izveidotu savienojumu ar lokālais tīkls)

SCSI adapteri

Ārējā atmiņa. Piedziņas klasifikācija

Diskus izmanto, lai saglabātu programmas un datus datorā. dažādi veidi. Diskdziņi ir ierīces informācijas rakstīšanai un lasīšanai no dažādiem datu nesējiem. Ir diskdziņi ar noņemamiem un iebūvētiem datu nesējiem.

Atkarībā no datu nesēja veida diskdziņi tiek sadalīti magnētiskajos lentes diskos un diskdziņos. Pie magnētiskajiem lentes diskdziņiem pieder lentes diskdziņi utt. Plašāka diskdziņu klase sastāv no diskdziņiem.

Pamatojoties uz informācijas ierakstīšanas un lasīšanas metodi datu nesējā, disku diskdziņi ir sadalīti magnētiskajos, optiskajos un magnētiskajos optiskajos.

Diska diskdziņi ietver:

· diskešu diskdziņi;

· atmiņas ierīces uz nenoņemamiem cietajiem diskiem (cietajiem diskiem);

· atmiņas ierīces uz noņemamiem cietajiem diskiem;

Magnētiskās atmiņas ierīces optiskie diski;

· optiskie diskdziņi (CD-R CD-RW CD-ROM) ar vienreiz rakstāmiem un

· optiskie DVD diskdziņi (DVD-R DVD-RW DVD-ROM utt.)

Papildu ierīces

Perifērijas ierīces ir ierīces, kas savienojas ar datora kontrolleriem un paplašina tā funkcionalitāti.

Saskaņā ar to mērķi papildu ierīces tiek sadalītas:

· ievades ierīces (kursorbumbas, kursorsviras, gaismas pildspalvas, skeneri, digitālās kameras, digitalizētāji)

izvadierīces (ploteri vai ploteri)
atmiņas ierīces (straumētāji, zip diskdziņi, magnētiski optiskie diskdziņi, HiFD diskdziņi utt.)

apmaiņas ierīces (modēmi)

6. Informācijas pasniegšana datorā, informācijas mērvienības

Dators izmanto bināro skaitļu sistēmu, t.i. Visi skaitļi datorā tiek attēloti, izmantojot nulles un vieniniekus, tāpēc dators var apstrādāt tikai informāciju, kas ir attēlota digitālā formā.

Lai ciparu, teksta, grafisko un audio informāciju pārvērstu digitālā informācijā, ir jāpiemēro kodēšana. Kodēšana ir viena veida datu pārveidošana par cita veida datiem. Dators izmanto bināro kodēšanas sistēmu, kuras pamatā ir datu attēlošana kā divu rakstzīmju secība: 1 un 0, ko sauc par binārajiem cipariem (saīsināti kā biti).
Tādējādi informācijas vienība datorā ir viens bits, t.i. binārs cipars, kura vērtība var būt 0 vai 1. Astoņi secīgi biti veido baitu. Viens baits var iekodēt vienas rakstzīmes vērtību no 256 iespējamajām rakstzīmēm (256 = 2 līdz 8 pakāpei). Lielākā informācijas vienība ir kilobaits (KB), kas ir vienāds ar 1024 baitiem (1024 = 2 līdz 10 pakāpei). Vēl lielākas datu vienības: megabaits, gigabaits, terabaits (1 MB = 1024 KB; 1 GB = 1024 MB; 1 TB = 1024 GB).

Veseli skaitļi bināri tiek kodēti pavisam vienkārši (skaitli dalot ar divi). Lai kodētu informāciju, kas nav skaitliska, tiek izmantots šāds algoritms: visas iespējamās kodētās informācijas vērtības tiek numurētas un šie skaitļi tiek kodēti, izmantojot bināro kodu.

Piemēram, teksta informācijas attēlošanai tiek izmantota rakstzīmju numerācijas tabula vai rakstzīmju kodēšanas tabula, kurā katra rakstzīme atbilst veselam skaitlim (kārtas skaitlim). Astoņi bināri cipari var kodēt 256 dažādi varoņi.

Esošais ASCII standarts (8 bitu kodēšanas sistēma) satur divas kodēšanas tabulas – pamata un paplašināto. Pirmajā tabulā ir 128 pamata rakstzīmes, tajā ir angļu alfabēta rakstzīmju kodi, bet otrajā kodēšanas tabulā ir 128 paplašinātās rakstzīmes.

Tā kā šis standarts neietver citu valstu nacionālo alfabētu rakstzīmes, katrā valstī 128 paplašinātie rakstzīmju kodi tiek aizstāti ar rakstzīmēm no nacionālā alfabēta. Tagad ir daudz rakstzīmju kodēšanas tabulu, kurās 128 paplašinātie rakstzīmju kodi ir aizstāti ar rakstzīmēm no nacionālā alfabēta.

Piemēram, datoriem, kuros darbojas sistēma Windows, tiek izmantots krievu rakstzīmju kodējums Widows - 1251. Vēl viens krievu valodas kodējums ir KOI - 8, ko plaši izmanto arī datortīklos un Krievijas interneta sektorā.

Pašlaik ir universāla UNICODE sistēma, kuras pamatā ir 16 bitu rakstzīmju kodējums. Šī 16 bitu sistēma nodrošina universālus kodus 65 536 dažādām rakstzīmēm, t.i. Šajā tabulā var ievietot vairuma pasaules valstu valodu rakstzīmes.

Piemēram, lai kodētu grafiskos datus, tiek izmantota kodēšanas metode, piemēram, rastrs. Punktu koordinātas un to īpašības ir aprakstītas, izmantojot veselus skaitļus, kas tiek kodēti, izmantojot bināro kodu. Tik melnbalts grafiskie objekti var raksturot ar punktu kombināciju ar 256 pelēkajiem toņiem, t.i. Lai kodētu jebkura punkta spilgtumu, pietiek ar 8 bitu bināro skaitli.

Krāsu grafikas attēlošanas režīmu RGB sistēmā, izmantojot 24 bitus (8 biti katrai no trim pamatkrāsām), sauc par pilnkrāsu. Pilnkrāsu režīmam CMYK sistēmā ir jābūt 32 bitiem (četrām krāsām pa 8 bitiem katrā).

secinājumus

Personālo datoru izstrādes vēsture sastāv no 5 posmiem:

· Pirmā datoru paaudze (1948-1958)

· Otrā datoru paaudze (1959-1967)

· Trešās paaudzes datori (1968-1973)

· Ceturtā datoru paaudze (1974-1982)

· Piektā datoru paaudze

Katrai nākamajai datoru paaudzei ir ievērojami labāki raksturlielumi salīdzinājumā ar iepriekšējām. Tādējādi datora veiktspēja un visu atmiņas ierīču ietilpība parasti palielinās par vairāk nekā vienu pakāpi.

Personālā datora attīstība ir radījusi ātrāku un vairāk vieglākais veids informācijas apstrāde. Datori ir kļuvuši pieejami ikvienam cilvēkam, un ne tikai noteiktam cilvēku lokam. Visu sabiedrības slāņu darbs ir kļuvis vieglāks.

PC ierīces:

· Sistēmas bloks

· Tastatūra

· Monitors

Mūsdienās datoru ierīcēs ietilpst arī skaļruņi (skaņas atskaņošanai), printeris, skeneris, tīmekļa kameras un daudz kas cits.

Izmantotās literatūras saraksts

1. Ugrinovičs N. D. Seminārs par datorzinātnēm un informācijas tehnoloģijām. - Binoms zināšanu laboratorija, 2004 - 106 lpp.

2. Cvetkova A.V. Datorzinātne un informācijas tehnoloģijas, 2008 - 228 lpp.

Ievietots vietnē Allbest.ur

Līdzīgi dokumenti

Personālā datora (PC) pielietojuma jomas. Datora pamatbloki, datorizētas informācijas apstrādes metodes. Ievades un izvades ierīces, informācijas glabāšana: sistēmas bloks, tastatūra, monitors, pele, skeneris, digitalizētājs, printeris, diskdzinis.

prezentācija, pievienota 25.02.2011


Informācijas apstrāde ar datoru palīdzību. Līdzekļi informācijas konvertēšanai digitālā formā un atpakaļ. Galvenās datora ierīces: sistēmas bloks, cietais disks, mātesplate. Ievades un izvades ierīces: tastatūra un pele.

kursa darbs, pievienots 25.11.2010


Speciālo ierīču darbības īpašību analīze informācijas ievadīšanai datora atmiņā. Tastatūra ir ierīce, kas ļauj ievadīt ciparus un teksta informācija. Manipulatoru veidi: pele, kursorbumba, kursorsvira. Ierīces digitālās informācijas ievadīšanai.

kursa darbs, pievienots 14.04.2013


Datora galveno komponentu funkcijas: sistēmas bloks, tastatūra, pele, monitors. Sistēmas vienības satura mērķis, izejmateriālu īpašības. Šķidro kristālu un plazmas monitoru raksturojums un darbības principi.

tests, pievienots 10.10.2009


Datortehnoloģiju attīstības tendences. Galvenās iezīmes darba vietas un sanitārajiem un higiēnas standartiem. Drošības pasākumi, strādājot ar personālo datoru, tā ierīci un programmatūru. Krātuves nākotne.

prezentācija, pievienota 12.07.2011


Informācijas raksturojums. Skaitļu pārvēršana no binārā uz decimālo, heksadecimālo un oktālo. Informācijas apjoma novērtēšanas metodes. Informācijas apstrādes tehniskie līdzekļi. Darbības princips, tintes printera izgudrošanas vēsture.

tests, pievienots 22.10.2012


Personālo datoru (PC) klasifikācija pēc specializācijas pakāpes, procesora arhitektūras uc Galvenie personālā datora konstrukcijas elementi: sistēmas bloks, monitors, pele, tastatūra, ārējās ierīces. Papildu ierīces, kas savienotas ar datoriem.

prezentācija, pievienota 11.07.2017


Informācijas veidi, ar kuriem strādā mūsdienu datori. Jēdziens “informācija”: fizikā, bioloģijā, kibernētikā. Informācijas prezentācija. Kodēšanas un informācijas pārraides kanāli. Vietējais datortīkli. Informācijas glabāšana failos.

tests, pievienots 13.01.2008


Informācijas drošība, tās mērķi un uzdevumi. Informācijas noplūdes kanāli. Programmatūras un aparatūras metodes un līdzekļi informācijas aizsardzībai pret nesankcionētu piekļuvi. Datoraprīkojumā apstrādātās informācijas drošības apdraudējumu modelis.

diplomdarbs, pievienots 19.02.2017


Personālā datora sastāvdaļas: barošanas bloks, mātesplate, procesora ierīce, operatīvā atmiņa, video un Skaņas karte, tīkla adapteris un cietais disks. Noņemams datu nesējs informāciju. Monitors, tastatūra un pele. Perifērijas ierīces.

Izstrādājot tehnoloģiskos procesus, viņi vadās pēc to īstenošanas režīmiem. Tehnoloģijas ieviešanas režīms ir atkarīgs no risināmo uzdevumu telpas-laika īpatnībām: biežuma un steidzamības, prasībām ziņojumu apstrādes ātrumam, kā arī no tehnisko līdzekļu un galvenokārt datoru darbības iespējām. Ir: partijas režīms; reālā laika režīms; laika dalīšanas režīms; regulēšanas režīms; pieprasījums; dialogs; teleapstrāde; interaktīvs; viena programma; vairāku programmu (multi-apstrāde).

Pakešu režīms. Izmantojot šo režīmu, lietotājam nav tiešas saziņas ar datoru. Informācijas vākšana un reģistrācija, ievade un apstrāde nesakrīt laikā. Pirmkārt, lietotājs apkopo informāciju, veidojot to paketēs atbilstoši uzdevuma veidam vai kādai citai pazīmei. (Parasti tie ir neoperatīva rakstura uzdevumi ar ilgtermiņa risinājuma rezultātu derīgumu). Pēc informācijas saņemšanas pabeigšanas tā tiek ievadīta un apstrādāta, t.i., notiek apstrādes aizkave. Šis režīms, kā likums, tiek izmantots ar centralizētu informācijas apstrādes metodi.

Sarunu režīms(vaicājuma) režīms, kurā lietotājam ir iespēja tieši mijiedarboties ar skaitļošanas sistēmu, kamēr lietotājs strādā. Datu apstrādes programmas pastāvīgi atrodas datora atmiņā, ja dators ir pieejams jebkurā laikā, vai noteiktu laiku, kad dators ir pieejams lietotājam. Lietotāja mijiedarbība ar datorsistēmu dialoga veidā var būt daudzdimensionāla un to nosaka dažādi faktori: saziņas valoda, lietotāja aktīvā vai pasīvā loma; kurš ir dialoga iniciators – lietotājs vai dators; reakcijas laiks; dialoga struktūra utt. Ja dialoga iniciators ir lietotājs, tad viņam ir jābūt zināšanām darbā ar procedūrām, datu formātiem utt. Ja iniciators ir dators, tad mašīna pati katrā solī pasaka, kas ir jādara ar dažādām izvēlēm. Šo darbības metodi sauc par “izvēlnes izvēli”. Tas nodrošina atbalstu lietotāja darbībām un nosaka to secību. Tajā pašā laikā no lietotāja ir jāsagatavo mazāk.

Dialoga režīmam ir nepieciešams noteikts lietotāja tehniskā aprīkojuma līmenis, t.i. termināļa vai datora klātbūtne, kas savienota ar centrālo datorsistēmu, izmantojot sakaru kanālus. Šo režīmu izmanto, lai piekļūtu informācijai, skaitļošanas vai programmatūras resursiem. Iespēja strādāt interaktīvajā režīmā var būt ierobežota darba sākuma un beigu laikā, vai arī tā var būt neierobežota.

Dažkārt izšķir sarunvalodas un pieprasījumu režīmi, tad ar vaicājumu mēs saprotam vienreizēju sistēmas izsaukumu, pēc kura tā sniedz atbildi un izslēdzas, bet ar dialoglodziņu saprotam režīmu, kurā sistēma pēc pieprasījuma izdod atbildi un gaida turpmāko lietotāju darbības.

Reālā laika režīms. Attiecas uz skaitļošanas sistēmas spēju mijiedarboties ar kontrolētiem vai pārvaldītiem procesiem šo procesu tempā. Datora reakcijas laikam jāatbilst kontrolētā procesa tempam vai lietotāja prasībām un ar minimālu aizkavi. Parasti šo režīmu izmanto decentralizētai un izplatītai datu apstrādei.

Teleapstrādes režīmsļauj attālam lietotājam mijiedarboties ar datorsistēmu.

Interaktīvais režīms pieņem divvirzienu mijiedarbības iespēju starp lietotāju un sistēmu, t.i. lietotājam ir iespēja ietekmēt datu apstrādes procesu.

Laika dalīšanas režīms uzņemas sistēmas spēju piešķirt savus resursus lietotāju grupai pa vienam. Skaitļošanas sistēma apkalpo katru lietotāju tik ātri, ka šķiet, ka strādā vairāki lietotāji vienlaikus. Šī iespēja tiek panākta, izmantojot atbilstošu programmatūru.

Vienas programmas un vairāku programmu režīmi raksturo sistēmas spēju vienlaikus darboties vienā vai vairākās programmās.

Regulējošais režīms ko raksturo atsevišķu lietotāja uzdevumu laika noteiktība. Piemēram, rezultātu kopsavilkumu saņemšana mēneša beigās, algu izrakstu aprēķināšana par noteiktiem datumiem utt. Lēmuma pieņemšanas termiņi tiek noteikti iepriekš saskaņā ar normatīvajiem aktiem, atšķirībā no patvaļīgiem pieprasījumiem.

Izšķir šādas datu apstrādes metodes: centralizēta, decentralizēta, izplatīta un integrēta.

Centralizēta uzņemas klātbūtni. Ar šo metodi lietotājs nogādā datorcentrā sākotnējo informāciju un saņem apstrādes rezultātus rezultātu dokumentu veidā. Šīs apstrādes metodes īpatnība ir ātras, nepārtrauktas komunikācijas izveides sarežģītība un darbietilpība, lielā datora slodze ar informāciju (jo tā apjoms ir liels), darbību laika regulēšana un sistēmas drošības organizācija. no iespējamas nesankcionētas piekļuves.

Decentralizētsārstēšana. Šī metode ir saistīta ar personālo datoru parādīšanos, kas dod iespēju automatizēt konkrētu darba vietu.

Izplatītā metode datu apstrādes pamatā ir apstrādes funkciju sadale starp dažādiem tīklā iekļautiem datoriem. Šo metodi var īstenot divos veidos: pirmais ietver datora instalēšanu katrā tīkla mezglā (vai katrā sistēmas līmenī), datu apstrādi veic viens vai vairāki datori atkarībā no sistēmas faktiskajām iespējām un vajadzībām. pašreizējā laikā. Otrs veids ir vienā sistēmā ievietot lielu skaitu dažādu procesoru. Šo ceļu izmanto banku un finanšu informācijas apstrādes sistēmās, kur nepieciešams datu apstrādes tīkls (filiāles, nodaļas utt.). Izkliedētās metodes priekšrocības: iespēja apstrādāt jebkādu datu apjomu noteiktā laika posmā; augsta uzticamības pakāpe, jo, ja viens tehniskais līdzeklis neizdodas, to ir iespējams nekavējoties aizstāt ar citu; datu pārsūtīšanas laika un izmaksu samazināšana; sistēmas elastības palielināšana, programmatūras izstrādes un darbības vienkāršošana utt. Izkliedētā metode ir balstīta uz specializētu procesoru kompleksu, t.i. Katrs dators ir paredzēts konkrētu problēmu vai sava līmeņa uzdevumu risināšanai.

Integrēts informācijas apstrādes veids. Tas ietver pārvaldīta objekta informācijas modeļa izveidi, tas ir, izplatītas datu bāzes izveidi. Šī metode nodrošina maksimālu lietotāja ērtības. No vienas puses, datu bāzes nodrošina kopīgu lietošanu un centralizētu pārvaldību. No otras puses, informācijas apjoms un risināmo uzdevumu daudzveidība prasa datu bāzes izplatīšanu. Integrētā informācijas apstrādes tehnoloģija ļauj uzlabot apstrādes kvalitāti, uzticamību un ātrumu, jo apstrāde tiek veikta, pamatojoties uz vienu informācijas masīvu, kas vienreiz ievadīts datorā. Šīs metodes iezīme ir apstrādes procedūras tehnoloģiskā un laika nošķiršana no datu vākšanas, sagatavošanas un ievadīšanas procedūrām.

Informācijas apstrādes tehnisko līdzekļu komplekts ir autonomu ierīču komplekts informācijas vākšanai, uzkrāšanai, pārraidīšanai, apstrādei un pasniegšanai, kā arī biroja tehnika, pārvaldība, remonts un apkope un citi. Tehnisko līdzekļu komplektam ir vairākas prasības:

Problēmu risināšanas nodrošināšana ar minimālām izmaksām, nepieciešamo precizitāti un uzticamību

Ierīču tehniskās savietojamības iespēja, to apkopojamība

Augstas uzticamības nodrošināšana

Minimālās iegādes izmaksas

Pašmāju un ārvalstu rūpniecībā tiek ražots plašs informācijas apstrādes tehnisko līdzekļu klāsts, kas atšķiras ar elementu bāzi, dizainu, dažādu informācijas nesēju izmantošanu, ekspluatācijas īpašībām utt.

Informācijas apstrādes tehniskie līdzekļi tiek iedalīti divās lielās grupās. Šis pamata Un palīgierīce apstrādes līdzekļi.

Palīgaprīkojums ir iekārtas, kas nodrošina pamatlīdzekļu funkcionalitāti, kā arī iekārtas, kas atvieglo un padara apsaimniekošanas darbu ērtāku. Informācijas apstrādes palīglīdzekļos ietilpst biroja tehnika un remonta un apkopes aprīkojums. Biroja tehniku ​​pārstāv ļoti plašs rīku klāsts, sākot no biroja piederumiem līdz pamatdatu piegādes, reproducēšanas, uzglabāšanas, meklēšanas un iznīcināšanas līdzekļiem, administratīvo un ražošanas sakaru līdzekļiem u.c., kas padara vadītāja darbu ērtu un ērti.

Pamatlīdzekļi ir rīki automatizētai informācijas apstrādei. Zināms, ka noteiktu procesu vadīšanai ir nepieciešama noteikta vadības informācija, kas raksturo tehnoloģisko procesu stāvokļus un parametrus, ražošanas, piegādes, realizācijas, finansiālās darbības kvantitatīvos, izmaksu un darbaspēka rādītājus u.c. Galvenie tehniskās apstrādes līdzekļi ir: informācijas ierakstīšanas un vākšanas līdzekļi, datu saņemšanas un pārsūtīšanas līdzekļi, datu sagatavošanas līdzekļi, ievades līdzekļi, informācijas apstrādes līdzekļi un informācijas parādīšanas līdzekļi. Tālāk visi šie līdzekļi ir detalizēti apspriesti.

Primārās informācijas iegūšana un reģistrācija ir viens no darbietilpīgajiem procesiem. Tāpēc tie tiek plaši izmantoti ierīces mehanizētai un automatizētai mērīšanai, savākšanai un datu ierakstīšanu. Šo fondu klāsts ir ļoti plašs. Tajos ietilpst: elektroniskie svari, dažādi skaitītāji, displeji, plūsmas mērītāji, kases aparāti, banknošu skaitīšanas iekārtas, bankomāti un daudz kas cits. Tas ietver arī dažādas ražošanas reģistratūras, kas paredzētas informācijas par biznesa darījumiem apstrādei un ierakstīšanai datoru datu nesējos.