Что обеспечивает взаимодействие между устройствами компьютера

Обновлено: 17.05.2024

Организационный момент. Приветствие учащихся, проверка отсутствующих.

Объяснение нового материала.

Тема сегодняшнего урока «Взаимодействие устройств компьютера». Запись темы в тетради. Ранее мы с вами знакомились с отдельными устройствами (объектами) компьютера и их характеристиками, а сегодня нашей целю является ознакомление с принципами построения сложной системы (компьютера), состоящей из ранее изученных взаимосвязанных объектов (устройств).

Скажите, в чем состоит назначение компьютера? (Компьютер должен воспринимать и распознавать вводимую информацию, запоминать ее, совершать над ней различные действия и выводить результаты работы)
Какие устройства позволяют нам обмениваться информацией? (Устройства ввода-вывода)
Какое устройство выполняет преобразование информации? (Процессор)
Какое устройство выполняет хранение информации? (память)

Для понимания того, как компьютер обрабатывает информацию, необходимо рассмотреть структуру компьютера и основные принципы взаимодействия его устройств.

В соответствии с назначением компьютера как инструмента обработки информации взаимодействие входящих в него устройств должно быть организовано таким образом, чтобы обеспечить основные этапы обработки данных.

Для пояснения сказанного рассмотрим приведенную на рисунке структурную схему обработки информации компьютером, на которой в верхнем ряду указаны основные этапы этого процесса. Выполнение каждого из этих этапов определяется наличием в структуре компьютера соответствующих устройств. Очевидно, что ввод и вывод информации осуществляется с помощью устройств ввода (клавиатура, мышь и др.) и вывода (монитор, принтер и др.). Для хранения информации используются внутренняя и внешняя память на различных носителях (магнитные или оптические диски, магнитные ленты и пр.).

Темные стрелки обозначают обмен информацией между различными устройствами компьютера. Пунктирные линии со стрелками символизируют управляющие сигналы, которые поступают от процессора. Светлые пустые стрелки отображают потоки входной и выходной информации соответственно.

Компьютер представляет собой систему взаимосвязанных компонентов. Конструктивно все основные компоненты компьютера объединены в системном блоке, который является важнейшей частью персонального компьютера.

Системный блок и системная плата. Внутри системного блока располагаются следующие устройства:

Все перечисленные устройства, входящие в состав системного блока, помещены в корпус, причем существуют различные типы корпусов. Тип корпуса системного блока зависит от вида персонального компьютера и определяет размер, размещение и количество устанавливаемых компонентов системного блока. Для стационарных персональных компьютеров наиболее распространенными корпусами являются горизонтальные или настольные (desktop) либо в виде башни (tower). В портативных компьютерах системный блок объединен с монитором и выполнен в стандарте booksize, то есть размером с книгу.

Каково назначение памяти? (Хранить информацию)

В двоичном коде в памяти хранятся и данные, и команды, которые необходимо выполнить. Какое устройство должно обеспечить выполнение команд? (Процессор)

Системная плата связывает в единое целое различные устройства, обеспечивает условия работы и связь основных компонентов персонального компьютера. Процессор обеспечивает не только преобразование информации, но и управление работой всех остальных устройств компьютера.

В основе работы компьютера лежит так называемый принцип программного управления. В соответствии с ним команды программы и данные хранятся в закодированном виде в оперативной памяти. При работе компьютера команды, которые необходимо выполнить, и данные, которые им требуются, считываются по очереди из памяти и поступают в процессор, где они расшифровываются, а затем выполняются. Результаты выполнения различных команд, в свою очередь, могут быть записаны в память или переданы на различные устройства вывода. Скорость выполнения процессором операций по обработке информации является решающим фактором, определяющим его производительность. Дело в том, что любая информация (числа, текст, рисунки, музыка и т. д.) хранится и обрабатывается на компьютере только в цифровой форме. Поэтому ее обработка сводится к выполнению процессором различных арифметических и логических операций, предусмотренных его системой команд.

Для обеспечения информационного обмена между различными устройствами компьютера в нем должна быть предусмотрена какая-то магистраль для перемещения потоков информации. Поясним эту мысль небольшим примером.

В компьютере происходит движение не транспортных, а информационных потоков по соответствующей информационной магистрали. Роль такой информационной магистрали, связывающей друг с другом все устройства компьютера, выполняет системная шина, расположенная внутри системного блока. Упрощенно системную шину можно представить как группу кабелей и электрических (токопроводящих) линий на системной плате.

Все основные блоки персонального компьютера подсоединены к системной шине. Основной ее функцией является обеспечение взаимодействия между процессором и остальными электронными компонентами компьютера. По этой шине осуществляется передача данных, адресов памяти и управляющей информации.

Как вы думаете, будет ли системная шина влиять на параметры всего компьютера? (Да, так как по системной шине передается вся информация в компьютере. От скорости передачи по ней будет зависеть производительность компьютера)

От типа системной шины, так же как и от типа процессора, зависит скорость обработки информации персональным компьютером. К основным характеристикам системной шины относятся разрядность и производительность канала связи.

Разрядность шины определяет количество бит информации, передаваемых одновременно от одного устройства к другому.

Производительность шины определяется объемом информации, который можно передать по ней за одну секунду.

Подобно транспортным магистралям, пропускная способность которых зависит от количества полос движения на дороге, производительность системной шины во многом определяется ее разрядностью. Чем выше разрядность шины, тем больше бит информации одновременно может передаваться по ней, например из процессора в память. Это приводит к более быстрому обмену данными и освобождению процессора для решения других задач.

Однако системная шина как основная информационная магистраль не может обеспечить достаточную производительность для внешних устройств. Для решения этой проблемы в компьютере стали использовать локальные шины, которые связывают микропроцессор с различными устройствами памяти, ввода и вывода. Назначение локальных шин сходно с назначением окружных или кольцевых дорог вокруг большого города, которые разгружают основные магистрали.

К каким изменениям приведет увеличение разрядности шины данных? (К повышению производительности компьютера, так как увеличится объем одновременно передаваемых данных)

К каким изменениям приведет увеличение разрядности адресной шины? (По адресной шине передаются закодированные адреса ячеек памяти: чем выше разрядность адресной шины, тем больше комбинаций двоичных цифр для кодирования адресов, тем к большей части памяти может обратиться процессор)

Связь компьютера с различными устройствами ввода и вывода осуществляется через порты. Для некоторых устройств предусмотрено внешнее подключение к портам через разъемы, которые обычно тоже называют портами. Эти разъемы расположены на тыльной стороне системного блока. Дисководы гибких, жестких и лазерных дисков устанавливаются и подключаются внутри системного блока. Различают проводные (последовательные и параллельные, USB, Fire Wire) и беспроводные (инфракрасные, Bluetooth) порты.

Любой порт служит для соединения устройств, для передаси информации между устройствами. Если порт получил название параллельного, то как выполняется передача информации? (Вероятно, закодированная информация передается параллельно по нескольким проводам)

Через параллельный порт обычно передается 8 бит данных по 8 параллельным портам. Подключение каких устройств должно осуществляться через параллельный порт? (Подключение устройств, предназначенных для передачи большого количества данных, например, принтера, сканеры)

USB-порт. USВ-порт (англ. Universal Serial Bus) в настоящее время является наиболее распространенным средcтвом подключения к компьютеру среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств. USВ-порт использует последовательный способ обмена данными. Наиболее распространение получил высокоскоростной порт типа USB 2.0. Если в компьютере не хватает USВ-портов, то этот недостаток можно устранить приобретением USВ-концентратора, имеющего несколько таких портов.

Благодаря встроенным линиям питания USB часто позволяет применять устройства без собственного блока питания.

FireWire-порт. FiгеWiге-порт (IEEE 1394) обычно используется для высокоскоростных устройств, например для подключения видеокамер.

Инфракрасный порт обычно используется для соединения с мобильным телефоном, обладающим таким же портом. Это позволяет реализовать доступ в Интернет с использованием мобильного телефона, что наиболее важно для портативных ноутбуков в нестационарных условиях.

Прочие компоненты системной платы. Системная плата, кроме перечисленных выше важнейших компонентов компьютера, содержит дополнительные микросхемы, переключатели и перемычки. Все эти устройства необходимы для обеспечения взаимодействия различных устройств компьютера, установки режимов их работы. Например, на системной плате могут быть установлены микросхемы, которые требуют различного напряжения питания. Параметры работы устройств задаются переключателями на системной плате.

Системные часы определяют скорость выполнения компьютером операций, которая связана с тактовой частотой, измеряемой в мегагерцах (1 МГц равен 1 млн тактов в секунду). Системные часы определяют ритм работы всего компьютера, синхронизируют работу большинства компонентов его системной платы.

К наиболее распространенным платам расширения относятся видеокарты, звуковые карты и внутренние модемы. Платы и слоты расширения обеспечивают реализацию так называемого принципа открытой архитектуры построения современного персонального компьютера. Слотом называется разъем, куда вставляется плата. Наличие слотов расширения на системной плате позволяет рассматривать персональный компьютер как устройство, которое можно модифицировать. Расширение возможностей компьютера осуществляется путем установки в слоте платы расширения. К разъему этой платы с помощью кабеля присоединяется некоторое устройство, расположенное вне системного блока. Вместо термина «плата расширения часто используют названия «карта», «адаптер». К наиболее распространенным платам расширения относятся видеокарты, звуковые карты и внутренние модемы

Программное обеспечение – это совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере.

Программа – это описание на формальном языке, «понятном» компьютеру, последовательности действий, которые необходимо выполнить над данными для решения поставленной задачи.

Операционная система – это комплекс программ, обеспечивающих совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.

Аппаратный интерфейс – средства, обеспечивающие взаимодействие между устройствами компьютера.

Пользовательский интерфейс – средства, обеспечивающие взаимодействие человека и компьютера.

Загрузка компьютера – это последовательная загрузка программ операционной системы из долговременной памяти в оперативную память компьютера.

Сервисные программы – это программы-архиваторы, антивирусные программы, коммуникационные программы и другие.

Прикладными программами или приложениями называют программы, с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации, не прибегая к программированию.

Комплекс программных средств, предназначенных для разработки компьютерных программ на языке программирования, называют системой программирования.

Программирование ‑ процесс создания программ, разработки всех типов программного обеспечения.

Основная литература:

Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.

Дополнительная литература:

Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
3. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
Гейн А. Г. Информатика: 7 класс. // Гейн А. Г., Юнерман Н. А., Гейн А.А. – М.: Просвещение, 2012. – 198 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Что же такое компьютерная программа? Это описание на понятном компьютеру языке последовательности действий, которые нужно выполнить над данными для решения конкретной задачи.

Без программного обеспечения компьютер работать не сможет. Поэтому компьютер рассматривают как систему взаимосвязанных частей: аппаратного обеспечения и программного обеспечения. Программным обеспечением компьютера называют совокупность всех программ, предназначенных для выполнения различных задач.

В настоящее время насчитывается огромное количество программ, они непрерывно развиваются, совершенствуются, на смену одним программам приходят другие.

Все программы можно разделить на три группы: системное программное обеспечение, прикладное программное обеспечение и системы программирования.

Системное программное обеспечение включает в себя операционную систему и сервисные программы.

Главной частью программного обеспечения является операционная система. Без неё компьютер работать не сможет.

Самыми распространёнными на сегодняшний день считаются операционные системы Windows, Linux, Mac OS.

Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к ресурсам компьютера. Средства, обеспечивающие взаимосвязь между объектами операционной системы, называют интерфейсом.

Аппаратный интерфейс обеспечивает взаимодействие между устройствами компьютера. Он содержит программы – драйверы, которые отвечают за работу подключённых к компьютеру устройств, например, принтера, монитора, клавиатуры и других.

Пользовательский интерфейс содержат программы, которые поддерживают диалог пользователя с компьютером, то есть, запуск программ, печать текста на принтере и так далее.

Загрузка операционной системы из долговременной памяти в оперативную память компьютера происходит поэтапно. Сначала загрузчик BIOS из постоянного запоминающего устройства производит тестирование и настройку всех аппаратных средств. Этот процесс виден на экране монитора. Если всё оборудование функционирует нормально, происходит поиск начального загрузчика операционной системы на внешнем носителе, который является системным. Например, на жёстком диске. После обнаружения, программа-загрузчик загружается в оперативную память. После этого операционная система начинает функционировать.

К сервисным программам относятся различные программы, которые обслуживают диски: проверяют их, восстанавливают, очищают. А также программы-архиваторы, программы для борьбы с компьютерными вирусами, коммуникационные программы и многие другие.

Архиваторы – это программы, которые обеспечивают уменьшение объёма хранимой информации.

Антивирусные программы защищают компьютер от вирусов, обнаруживают и удаляют компьютерные вирусы.

Коммуникационные программы необходимы для обеспечения доступа к сети Интернет.

Прикладными программами или приложениями называют программы, с помощью которых можно работать с различными видами информации, не прибегая к программированию. Выделяют приложения общего и специального назначения.

К приложениям общего назначения относятся: текстовые редакторы, электронные таблицы, графические редакторы, редакторы презентаций, мультимедийные проигрыватели, системы управления базами данных.

К программам специального назначения можно отнести: издательские системы, бухгалтерские программы, системы проектирования, программы компьютерного моделирования, математические пакеты, геоинформационные системы, медицинские экспертные системы.

Комплекс программных средств, предназначенных для разработки компьютерных программ на языке программирования, называют системой программирования. Такие программы разрабатывают программисты. Программирование является процессом создания программ, то есть разработки всех типов программного обеспечения.

Для записи программ используют специальные языки – языки программирования. Сейчас насчитывается несколько тысяч таких языков.

Все программы можно разделить ещё на две большие группы по их правовому статусу: программное обеспечение, которое является частной собственностью авторов или правообладателей, и свободное программное обеспечение.

Программы, входящие в первую группу, также можно разделить на: коммерческие, условно бесплатные и свободно распространяемые.

Свободное программное обеспечение даёт возможность пользователям иметь доступ к исходным кодам программ.

Материал для углублённого изучения темы.

Операционная система Linux.

«Linux» ‑ это компьютерная операционная система, которая распространяется бесплатно.

ОС Linux никому не принадлежит. Точнее можно сказать, что она принадлежит сообществу программистов. На бесплатной основе каждый желающий может вносить свои изменения, которые в дальнейшем принимаются сообществом.

История этой операционной системы началась в 1983 году, тогда Linux ещё не носила своего современного названия, работать над ней начал Ричард Столлман. Примерно через восемь лет он уже практически закончил разработку всех системных программ входящих в её состав.

В 90-ые годы к работе над системой присоединился молодой хакер и программист Линус Торвальдс, он и разработал ядро для операционной системы. И, как видно из имени этого человека, своё название система получила именно в честь него. Кстати и пингвин, ставший эмблемой системы, был до этого личным талисманом Линуса, а вот сделать этого пингвина символом операционной системы придумала жена программиста – Туве.

Широкое распространение система получила после того, как сообщество программистов подхватило основную идею Linux и стало вкладывать свои усилия в развитие проекта.

Довольно часто к операционной системе Linux относят программы, которые дополняют эту OС, и прикладные программы, которые делают её полноценной многофункциональной операционной средой.

Бесплатность. Установив Linux, вы получите набор из тысяч бесплатных программ. Хоть они и не столь привычны как Windows-программы, но абсолютно функциональны.

Надёжность. Корректная работа аппаратной части ПК, позволит Linux работать годы без перезагрузки и зависаний. А кнопка Reset вообще никогда не понадобится.

Безопасность. В Linux практически нет вирусов. Само построение операционной системы исключает работу вредоносных программ.

На данный момент вокруг ОС Linux сформировалось огромное сообщество программистов, которые постоянно совершенствуют систему. Они разрабатывают новые версии и разновидности данной ОС, пишут самые разнообразные программы, работающие под Linux.

Разбор решения заданий тренировочного модуля.

№1.Тип задания: подстановка элементов в пропуски в таблице.

Предложите имена известных вам программ, открывающие файлы со следующими расширениями:

Расширение doc имеют только текстовые редакторы, например, MSWord; расширение bmp у графических редакторов, например, Paint. Программы-архиваторы имеют расширение zip, поэтому можно выбрать, например, программу WinZip, ну, а расширение txt есть только у программы Блокнот.

Определить некоторые важные принципы работы современного компьютера.

Опорные понятия:

Аппаратное обеспечение компьютера;

Назначение и характеристики отдельных устройств компьютера;

Новые понятия:

Структурная схема компьютера;

Принцип программного управления;

Принцип открытой архитектуры.

Задачи учителя:

Рассмотреть структурную схему компьютера;

Определить назначение и характеристики системной шины;

Рассмотреть состав системного блока;

Объяснить суть принципа программного управления;

Рассмотреть назначение и виды портов;

Дать представление об открытой архитектуре компьютера и других компонентах.

План урока

2. Повторение изученного материала:

назначение и классификация устройств вывода;

назначение и характеристики мониторов;

назначение и характеристики плоттеров;

возможности устройств звукового вывода.

Взаимодействие устройств компьютера:

Структурная схема компьютера;

Назначение и характеристики системной шины;

Состав системного блока;

Объяснение принципа программного управления;

Назначение и виды портов;

Открытая архитектура компьютера и другие компоненты.

Подведение итогов за урок;

Домашнее задание – конспект. Читать тема 21, стр. 281-289,

Методика проведения урока

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА КОМПЬЮТЕРА

Мы познакомились с назначением и характеристиками основных устройств компьютера. Все эти устройства не могут работать по отдельности, а только в составе всего компьютера. Для понимания того, как компьютер обрабатывает информацию, необходимо рассмотреть структуру компьютера и основные принципы взаимодействия его устройств.

Рассмотрим структурную схему обработки информации компьютером, на которой в верхнем ряду указаны основные этапы этого процесса. Выполнение каждого из этих этапов определяется наличием в структуре компьютера соответствующих устройств. Ввод и вывод информации осуществляется с помощью устройств ввода (клавиатура, мышь и др.) и вывода (монитор, принтер и др.). Для хранения информации используются внутренняя и внешняя память на различных носителях (магнитные или оптические диски, магнитные ленты и пр.).

Темные стрелки обозначают обмен информацией между различными устройствами компьютера. Пунктирные линии со стрелками символизируют управляющие сигналы, которые поступают от npoцессора. Светлые пустые стрелки отображают потоки входной и выходной информации.

Структурная схема компьютера

НАЗНАЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМНОЙ ШИНЫ

Для обеспечения информационного обмена между различными устройствами компьютера в нем должна быть предусмотрена какая-то магистраль для перемещения потоков информации.

В компьютере происходит движение информационных потоков по информационной магистрали. Роль такой информационной магистрали , связывающей друг с другом все устройства компьютера , выполняет системная шина, расположенная внутри системного блока. Упрощенно системную шину можно представить как группу кабелей и электрических (токопроводящих) линий на системной плате.

Все основные блоки персонального компьютера подсоединены к системной шине. Основной ее функцией является обеспечение взаимодействия между процессором и остальными электронными компонентами компьютера . По этой шине осуществляется передача данных, адресов памяти и управляющей информации.

Назначение системной шины

Системная шина предназначена для передачи информации, закодированной в двоичном коде.

От типа системной шины так же, как и от типа процессора, зависит скорость обработки информации персональным компьютером. К основным характеристикам системной шины относятся разрядность и производительность канала связи.

Системные шины первых персональных компьютеров могли передавать только 8 бит информации, используя для этого 8 линий данных в виде 8 параллельных проводников. Дальнейшее развитие компьютеров привело к созданию 16-битной системной шины, а затем ее разрядность увеличилась до 32 и далее до 64 бит. Увеличение разрядности шины данных привело к повышению скорости обмена информацией, а увеличение разрядности адресной шины обеспечило больший объем оперативной памяти.

Производительность шины определяется объемом информации, который можно передать по ней за одну секунду.

Производительность системной шины во многом определяется ее разрядностью. Чем выше разрядность шины, тем больше бит информации одновременно может передаваться по ней, например из процессора в память. Это приводит к более быстрому обмену данными и освобождению процессора для решения других задач.

СОСТАВ СИСТЕМНОГО БЛОКА

Внутри системного блока располагаются следующие устройства:

внутренняя память компьютера;

дисководы — устройства внешней памяти;

электронные схемы, обеспечивающие связь различных компонентов компьютера;

электромеханическая часть компьютера, включающая блок питания, системы вентиляции, индикации и защиты.

Все устройства, входящие в состав системного блока, помещены в корпус, причем существуют различные типы корпусов. Тип корпуса системного блока зависит от вида персонального компьютера и определяет размер, размещение и количество устанавливаемых компонентов системного блока. Для стационарных персональных компьютеров наиболее распространенными корпусами являются горизонтальные или настольные (desktop) либо в виде башни (tower). В портативных компьютерах системный блок объединен с монитором и выполнен в стандарте booksize, то есть размером с книгу.

ОБЪЯСНЕНИЕ ПРИНЦИПА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Технической (аппаратной) основой персонального компьютера является системная, или материнская, плата . Системная плата является главной платой в системном блоке компьютера. На ней расположены важнейшие микросхемы — процессор и память. Системная плата связывает в единое целое различные устройства,

обеспечивает условия работы и связь основных компонентов персонального компьютера. Процессор обеспечивает не только преобразование информации, но и управление работой всех остальных устройств компьютера.

В основе работы компьютера лежит так называемый принцип программного управления. В соответствии с ним команды программы и данные хранятся в закодированном виде в оперативной памяти. При работе компьютера команды, которые необходимо выполнить, и данные, которые им требуются, считываются по очереди из памяти и поступают в процессор, где они расшифровываются, а затем выполняются. Результаты выполнения различных команд, в свою очередь, могут быть записаны в память или переданы на различные устройства вывода . Скорость выполнения процессором операций по обработке информации является решающим фактором, определяющим его производительность. Дело в том, что любая информация (числа, текст, рисунки, музыка и т. д.) хранится и обрабатывается на компьютере только в цифровой форме. Поэтому ее обработка сводится к выполнению процессором различных арифметических и логических операций, предусмотренных его системой команд.

Таким образом, компьютер работает в соответствии с принципом программного управления , то есть обеспечивает автоматическое выполнение программы, хранящейся в компьютера

НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ ПОРТОВ

Связь компьютера с различными устройствами ввода и вывода осуществляется через порты. Для некоторых устройств предусмотрено внешнее подключение к портам через разъемы, которые обычно тоже называют портами. Эти разъемы расположены на тыльной стороне системного блока. Дисководы гибких, жестких и лазерных дисков устанавливаются и подключаются внутри системного блока. Порты бывают последовательные и параллельные .

Параллельные порты

Этот тип портов используется для подсоединения внешних устройств, которым необходимо передавать большой объем информации на близкое расстояние. Через параллельный порт обычно передается одновременно 8 бит данных по 8 параллельным проводникам. К параллельному порту подключаются принтер, сканер. Число параллельных портов у компьютера не превышает трех, и они имеют соответственно логические имена LPT1, LPT2, LPT3 (от англ. line PrinTer — линия принтера).

Последовательные порты

Данный тип портов используется для подключения к системному блоку мыши, модемов и многих других устройств. Через такой порт идет последовательный поток данных по 1 биту. Последовательная передача данных используется на больших расстояниях. Поэтому последовательные порты часто называют коммуникационными. Количество коммуникационных портов не превышает четырех, и им присвоены имена от СОМ1 до COM4 (англ. COMmunication port — коммуникационный порт).

ОТКРЫТАЯ АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРА И ДРУГИЕ КОМПОНЕНТЫ

Системная плата, кроме перечисленных выше важнейших компонентов компьютера, содержит дополнительные микросхемы, переключатели и перемычки. Все эти устройства необходимы для обеспечения взаимодействия различных устройств компьютера, установки режимов их работы. Например, на системной плате могут быть установлены микросхемы, которые требуют различного напряжения питания. Параметры работы устройств задаются переключателями на системной плате.

В любом системном блоке находятся обязательные узлы, обеспечивающие работу компьютера, — блок питания, системные часы, аккумулятор, сигнальные индикаторы передней стороны системного блока.

Системные часы определяют скорость выполнения компьютером операций, которая связана с тактовой частотой, измеряемой в мегагерцах (1 МГц равен 1 млн тактов в секунду). Системные часы определяют ритм работы всего компьютера, синхронизируют работу большинства компонентов его системной платы.

Платы и слоты расширения обеспечивают реализацию так называемого принципа открытой архитектуры построения современного персонального компьютера. Слотом называется разъем, куда вставляется плата . Наличие слотов расширения на системной плате позволяет рассматривать персональный компьютер как устройство, которое можно модифицировать. Расширение возможностей компьютера осуществляется путем установки в слоте платы расширения. К разъему этой платы с помощью кабеля присоединяется некоторое устройство, расположенное вне системного блока. Вместо термина «плата расширения» часто используют названия «карта», «адаптер». К распространенным платам расширения относятся видеокарты, звуковые карты и внутренние модемы.

Технология производства компьютеров быстро развивается, что обеспечивает непрерывный рост их производительности, объема памятей и как результат — возможностей решать все более сложные задачи. Стремительно совершенствуются одни устройства, создаются другие, принципиально новые. При столь бурном развитии технологии необходимо предусмотреть такой принцип построения компьютера, который позволял бы использовать уже имеющиеся в нем устройства (блоки), а также без изменения конструкции заменять их на новые, более совершенные. Как города строятся по законам архитектуры, так и устройство компьютера должно развиваться по определенным законам. Главный принцип построения современного персонального компьютера — это принцип открытой архитектуры: каждый новый блок должен быть программно и аппаратно совместим с ранее созданными. Принцип открытой архитектуры позволяет не выбрасывать, а модернизировать ранее купленный компьютер, легко заменяя в нем устаревшие блоки на более совершенные и удобные, а также приобретать и устанавливать новые блоки и узлы. При этом места для их установки (разъемы) во всех компьютерах являются стандартными и не требуют никаких изменений в самой конструкции компьютера.

Принцип открытой архитектуры — правила построения компьютера, в соответствии с которыми каждый новый узел (блок) должен быть совместим со старым и легко устанавливаться в том же месте в компьютере.

Какие основные блоки образуют структуру компьютера и как они связаны с этапами обработки информации ?

Какова роль процессора персонального компьютера в обработке информации?

Что такое принцип программного управления?

Каковы назначение и основные компоненты системного блока?

Какие виды корпусов системного блока вам известны?

Для чего нужна системная плата?

Каково назначение системной шины в персональном компьютере?

В чем состоит аналогия между системной шиной и транспортными магистралями?

Какие вы знаете характеристики системной шины?

Что такое порт компьютера? Какие виды портов бывают и в чем их различие?

Зачем нужны платы расширения?

В чем состоит принцип открытой архитектуры?

Что вам известно из художественной литературы, научно популярных изданий, из телевизионных передач и кинофильмов о возможностях и использовании компьютеров будущего?

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

2. Раздавайте видеоуроки в личные кабинеты ученикам.

3. Смотрите статистику просмотра видеоуроков учениками.

Конспект урока "Программное обеспечение компьютера. Операционная система"

Как мы уже говорили, компьютер работает под управлением программ. Вся совокупность программ называется программным обеспечением.

Базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера является операционная система.

Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые. Операционная система является основной и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

Операционная система - комплекс программ, обеспечивающих взаимодействие всех аппаратных и программных частей компьютера между собой и взаимодействие пользователя и компьютера.

Первой задачей операционной системы является обеспечение совместного функционирования всех аппаратных устройств компьютера.

Второй задачей операционной системы является представление пользователю доступа к ресурсам компьютера.

Любая операционная система имеет как минимум 3 компонента:

Все операции, связанные с процессами, выполняются под управлением той части операционной системы, которая называется ядром.

Ядро представляет собой лишь небольшую часть кода операционной системы в целом, однако оно относится к числу наиболее интенсивно используемых компонент системы. По этой причине ядро обычно резидентно размещается в основной памяти, в то время как другие части операционной системы перемещаются во внешнюю память и обратно по мере необходимости.

Драйвер - это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства.

В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер. Но обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как графическая плата или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.

Для упрощения работы пользователя в состав современных операционных систем, входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс.

Интерфейс - это оболочка, с помощью которой пользователь общается с компьютером

Различают два вила интерфейса: пользовательский и графический интерфейс.

Пользовательский интерфейс - это совокупность правил и приемов, создаваемых программой, с помощью которых пользователь управляет ею. К примеру, программный интерфейс может имитировать изображение проигрывателей компакт-дисков или музыкальных файлов и позволяет управлять ими путем нажатия на соответствующие клавиши проигрывателя.

Графический интерфейс - это комплекс программных средств, позволяющий пользователю ориентироваться в программной среде Windows с использованием графических объектов. Взаимодействие человека с компьютером организовано в форме диалога с использованием ввода и вывода на экран дисплея графической информации, когда управление программами осуществляется с помощью кнопок, меню, окон, экранных панелей и других элементов управления.

Операционная система содержит также сервисные программы, или утилиты. Такие программы позволяют обслуживать диски, выполнять операции с файлами, работать в компьютерных сетях и т. д.

Для удобства пользователя в операционной системе обычно имеется и справочная система. Она предназначена для оперативного получения необходимой информации о функционировании как операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

А теперь давайте мы с вами разберемся с установкой и загрузкой операционной системы.

Операционные системы распространяются на оптических дисках в форме дистрибутивов. Для начала нужно провести установку операционной системы, в процессе которой файлы операционной системы копируются с оптического диска дистрибутива на жесткий диск компьютера.

После установки файлы операционной системы хранятся в долговременной памяти на жестком диске, который называется системным. Но программы могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти компьютера. Поэтому необходима загрузка файлов операционной системы с системного диска в оперативную память.

После окончания загрузки операционной системы пользователь получает возможность управлять компьютером с использованием графического интерфейса операционной системы.

Читайте также: