Компютърни системи

Автор: Делян Василев

Урок по Информатика за IX клас

Компютърна система

СофтуерХардуер Човек

Хардуерът представлява апаратната част на компютъра

Принципи на фон Нойман

Основната идея за създаване на машина, способна автоматично да извършва пресмятания по предварително зададен алгоритъм, принадлежи на Чарлз Бабидж.

Главното допълнение на тези идеи дължим на Джон фон Нойман (Принстънски университет – САЩ). Фон Нойман формулира няколко принципа за изграждане на компютрите, осигуряващи универсалност и ефективност.

• Компютърът трябва да бъде електронно устройство и да използва двоичен код

• Структурата на компютъра трябва да включва аритметично-логическо устройство, устройство за управление, памет и устройства за въвеждане и извеждане на информация.

• Аритметичното устройство на машината се конструира на основата на електронна схема за извършване на операцията сумиране

• Компютърът трябва да работи под управлението на програма, която се съхранява заедно с данните в една и съща памет

• Докато данните и инструкциите са в паметта, няма явно различие между тях, те се идентифицират само при изпълнение на програмите

• Компютърът трябва да изпълнява инструкциите последователно една след друга, след прочитането им от паметта

Принципи на фон Нойман

Универсалността на компютрите, изградени на тези принципи, се изразява в това, че изпълнението на нова програма не налага промяна в схемите на свързване, а само замяна на записаната в паметта програма.

Тези принципи се използват и сега, поради което се счита, че повечето от съвременните компютри са от Фон-Нойманов тип.

Принципи на фон Нойман

ПроцесорИзпълнява командите

Вътрешна (оперативна)

памет- RAM, ROMСъхранява временно данни и програми, с които работи процесорът

Външна паметСъхранява данни и

програми

Изходни устройства

Приемат от процесора обработените данни

Входни устройстваИзпращат данните и програмите към централния процесор

Основни хардуерни елементи на Основни хардуерни елементи на компютъракомпютъра

 На тази фигура са показани компонентите на един компютър:

1. корпус2. лентови кабели3. звукова платка4. видеоплатка 5. дънна платка6. памет7. винтчета 9. Флопидисково устройство 10. процесор с вентилатор11. твърд диск12. CD-ROM

Процесор

Той изпълнява командите на програмата и обработва въведените данни. Състои се от управляващо устройство, аритметико-логическо устройство и регистров блок.

Оперативна паметОперативната памет се изгражда от интегрални схеми с висока степен на интеграция. Съществуват два различни типа памет: изменяема (RAM) и постоянна (ROM). • RAM (Random Access Memory) схемите допускат запис на нова информация. Те се изграждат с кондензатори и са енергозависими. При стартирането на някаква програма кодът й се записва в RAM паметта и оттам централният процесор прочита последователно инструкциите и ги изпълнява. • Съдържанието на постоянната памет ROM (Random Access Memory) не се губи при изключване на компютъра, но в замяна на това не може да се променя по време на неговата работа. В ROM паметта се съдържат програми, които винаги трябва да са налице, например кодът за стартиране на компютъра.

Така изглежда една стандартна дънна платка. С цифри на картинката са показани: -слот за процесор(1), -слотове за паметта(2), -гнезда за лентовите кабели на IDE устройствата(3–4), -слот за AGP видеоплатка(5),-PCI- и ISA - слотове (6–7), контакти за съединение на светодиодите у бутоните на кутията(8)

Дънна платка

Видеокарта

Периферни устройства

Периферните устройства осигуряват връзката на ЦП с околния свят (вкл. и с потребителите). За разлика от ЦП и ОП, които са изцяло електронни, ПУ имат и механични елементи. По тази причина е необходим посредник, който да управлява работата на механиката. Това устройство се нарича контролер и е специфично за всеки вид ПУ.

Периферните устройства се делят на 4 типа: • входни• изходни•запомнящи•комуникационни

Входни устройства

Скенер

КлавиатураМишка

и други

Те приемат данните и програмите, преобразуват ги велектрически сигнали и ги предават на оперативната памет, където се съхраняват временно.

Микрофон

Цифрова клавиатура

Трекбол

Изходни устройства

МониторМногофункционална

машина

И ДРУГИ

Те получават данните, които са резултат от работата на процесора.

Принтер

Плотер Плазмен телевизор

Запомнящи устройства

Запомнящите ПУ функционират едновременно като входни и изходни и за своята работа изискват специфичен носител за запомняне на данни. Чрез тях ЦП може да запише данни на този носител и по-късно да въведе отново тези данни в ОП, като ги прочете от носителя. Наподобяват ролята на ОП и се наричат външна (вторична) памет.Запомнящите устройства се различават помежду си

по използваната технология за съхраняване на данните:• магнитни• оптически• магнитооптически• електрическипо възможността за замяна на носителя• със сменяем носител • с несменяем носител

Магнитни запомнящи устройства

Твърд диск (HDD)

Дискети

Флопидисковоустройство Лентово записващо

устройство (стример)

Магнитооптични запомнящи устройства

Магнитооптично устройство Fujitsu

Iomega JAZ

Iomega Zip 750MB

Минидисково устройство (MD) Sony

SuperDisk (LS-120)

Оптични запомнящи устройства

CD-ROM, CD-R, CD-RW

DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM

Запомнящи устройства на електрически принцип

карти памет

флаш памет

четец на карти памет

Класификация на компютрите

• Суперкомпютри• Големи компютри (mainframes)• Миникомпютри• Персонални компютри (PC)• Ноутбук (Notebook)• Палмтоп (Palmtop)

Суперкомпютри

Това са компютри с голямо бързодействие. Обикновените потребители нямат нужда от такава мощност и бързина.

Тези компютри се използват за обработка на големи количества информация, например за управление на космически полети, за проектиране на космически кораби, самолети, автомобили и други, за прогнозиране на времето, за изготване на специални ефекти във филмовата индустрия, за поддържане на мощни сървъри и други.

Големи компютри (mainframes). Отличават се също с голяма бързина и мощност. По тези характеристики се нареждат след суперкомпютрите. Използват се от банки, осигурителни компании, заводи, летища, правителствените служби, за резервиране на самолетни билети и други.

Големи компютри

По бързодействие и капацитет на паметта стоят след големите компютри. Все повече се изместват от персоналните компютри.

Миникомпютри

Наричат се още настолни компютри или микрокомпютри. Не са толкова скъпи като изброените по-горе видове, а добрите им възможности ги правят предпочитани от потребители и програмисти

Персонални компютри

Ноутбук

Това са портативни компютри с малки размери и тегло. Снабдени са с батерии и не се нуждаят задължително от включване в електрическата мрежа. Особено подходящи са при пътуване.

Наричат се Персонални цифрови помощници. Разполагат се на човешка длан. Информацията може да се въвежда, като се пише със специален молив върху екрана.Поради размерите и теглото си, те са подходящи за бизнесмени и за хора, чиято работа е свързана с дълго стоене на крака. Тези устройства се свързват в мрежа чрез мобилни телефони.

Палмтоп

Как да различавате софтуера от хардуера?

Софтуерът може да се изтрива....

А чрез хардуера да се нанасят удари!!!

ШЕГА

Ползвана литература:

ИНФОРМАТИКА 9 клас

П. Асенова, Е. Келевеждиев

София, Регалия 6, 2001

http://comexgroup.com/

Автори на презентациятаДелян Василев

http://delianvasilev.dir.bg

ученик от IX клас Професионална гимназия по Механотехника и електротехника

,,М. В. Ломоносов” гр. Добрич