Какие устройства переводят информацию с языка человека на язык компьютера

Обновлено: 03.07.2024

Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.

Информатика. 7 класса. Босова Л.Л. Оглавление

2.1.1. Компьютер

Одним из важных объектов, изучаемых на уроках информатики, является компьютер, получивший своё название по основной функции — проведению вычислений (англ, computer — вычислитель).

Современный компьютер — универсальное электронное программно управляемое устройство для работы с информацией.

Универсальным устройством компьютер называется потому, что он может применяться для многих целей — обрабатывать, хранить и передавать самую разнообразную информацию, использоваться человеком в разных видах деятельности.

Современные компьютеры могут обрабатывать разные виды информации: числа, текст, изображения, звуки. Информация любого вида представляется в компьютере в виде двоичного кода — последовательностей нулей и единиц. Некоторые способы двоичного кодирования представлены на рис. 2.1.

Информацию, предназначенную для обработки на компьютере и представленную в виде двоичного кода, принято называть двоичными данными или просто данными. Одним из основных достоинств двоичных данных является то, что их копируют, хранят и передают с использованием одних и тех же универсальных методов, независимо от вида исходной информации.

Способы двоичного кодирования текстов, звуков (голоса, музыки), изображений (фотографий, иллюстраций), последовательностей изображений (кино и видео), а также трёхмерных объектов были придуманы в 80-х годах прошлого века. Позже мы рассмотрим способы двоичного кодирования числовой, текстовой, графической и звуковой информации более подробно. Теперь же главное — знать, что последовательностям 1 и 0 в компьютерном представлении соответствуют электрические сигналы — «включено» и «выключено». Компьютер называется электронным устройством, потому что он состоит из множества электронных компонентов, обрабатывающих эти сигналы.

Обработку данных компьютер проводит в соответствии с программой — последовательностью команд, которые необходимо выполнить над данными для решения поставленной задачи. Как и данные, программы представляются в компьютере в виде двоичного кода. Программно управляемым устройством компьютер называется потому, что его работа осуществляется под управлением установленных на нём программ. Это программный принцип работы компьютера.

Современные компьютеры бывают самыми разными: от мощных компьютерных систем, занимающих целые залы и обеспечивающих одновременную работу многих пользователей, до мини-компьютеров, помещающихся на ладони (рис. 2.2).

Сегодня самым распространённым видом компьютеров является персональный компьютер (ПК) — компьютер, предназначенный для работы одного человека.

2.1.2. Устройства компьютера и их функции

Любой компьютер состоит из процессора, памяти, устройств ввода и вывода информации. Функции, выполняемые этими устройствами, в некотором смысле подобны функциям мыслящего человека (рис. 2.3). Но даже столь очевидное сходство не позволяет нам отождествлять человека с машиной хотя бы потому, что человек управляет своими действиями сам, а работа компьютера подчинена заложенной в него программе.

Процессор компьютера

Центральным устройством компьютера является процессор. Он организует приём данных, считывание из оперативной памяти очередной команды, её анализ и выполнение, а также отправку результатов работы на требуемое устройство. Основными характеристиками процессора являются его тактовая частота и разрядность.

Процессор обрабатывает поступающие к нему электрические сигналы (импульсы). Промежуток времени между двумя последовательными электрическими импульсами называется тактом. На выполнение процессором каждой операции выделяется определённое количество тактов.

Тактовая частота процессора равна количеству тактов обработки данных, которые процессор производит за 1 секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц) — миллионах тактов в секунду. Чем больше тактовая частота, тем быстрее работает компьютер. Тактовая частота современных процессоров уже превышает 1000 МГц = 1 ГГц (гигагерц).

Разрядность процессора — это максимальная длина двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться одновременно. Разрядность процессоров современных компьютеров достигает 64.

Память компьютера

Память компьютера предназначена для записи (приёма), хранения и выдачи данных. Представим её в виде листа в клетку. Тогда каждая клетка этого листа будет изображать бит памяти — наименьший элемент памяти компьютера. В каждой такой «клетке» может храниться одно из двух значений: 0 или 1. Один символ двухсимвольного алфавита, как известно, несёт один бит информации. Таким образом, в одном бите памяти содержится один бит информации.

Различают внутреннюю и внешнюю память.

Внутренняя память компьютера

Внутренней называется память, встроенная в компьютер и непосредственно управляемая процессором. Во внутренней памяти хранятся исполняемые в данный момент программы и оперативно необходимые для этого данные. Внутренняя память компьютера позволяет передавать процессору и принимать от него данные примерно с такой же скоростью, с какой процессор их обрабатывает. Поэтому внутренняя память иначе называется оперативной (быстрой). Объём оперативной памяти современных компьютеров измеряется в гигабайтах.

Электрические импульсы, в форме которых информация сохраняется в оперативной памяти, существуют только тогда, когда компьютер включён. После выключения компьютера вся информация, содержащаяся в оперативной памяти, теряется.

К внутренней памяти компьютера относится также ПЗУ — постоянное запоминающее устройтво. В нём хранится информация, необходимая для первоначальной загрузки компьютера в момент включения питания. После выключения компьютера информация в ПЗУ сохраняется.

Внешняя память компьютера

Для долговременного хранения программ и данных предназначена внешняя (долговременная) память. Внешняя память позволяет сохранять огромные объёмы информации. Информация во внешней памяти после выключения компьютера сохраняется. Различают носители информации — магнитные и оптические диски, энергонезависимые электронные диски (карты флеш-памяти и флеш-диски) и накопители (дисководы) — устройства, обеспечивающие запись данных на носители и считывание данных с носителей. Жёсткий диск — устройство, совмещающее в себе накопитель (дисковод) и носитель (непосредственно диск).

При запуске пользователем некоторой программы, хранящейся во внешней памяти, она загружается в оперативную память и после этого начинает выполняться.

Устройства ввода и вывода информации

Различные устройства компьютера связаны между собой каналами передачи информации (рис. 2.4).

Самое главное

Вопросы

1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Какими слайдами вы могли бы дополнить презентацию.

Компьютеру, как и человеку, необходимы свои «глаза и уши», с помощью которых он мог бы воспринимать информацию извне. В настоящее время имеются разнообразные устройства, выполняющие эти функции в составе компьютера. Они называются устройствами ввода , так как обеспечивают ввод в компьютер данных в различных формах: чисел, текстов, изображений, звуков.

Устройства ввода преобразуют эту информацию из формы, понятной человеку, в цифровую форму, воспринимаемую компьютером.

Современные компьютеры могут обрабатывать числовую, текстовую, графическую, звуковую и видеоинформацию .

Клавиатура — компьютерное устройство, которое располагается перед экраном дисплея и служит для набора текстов и управления компьютером с помощью клавиш, находящихся на клавиатуре.

Клавиатура позволяет вводить в компьютер числовую и текстовую информацию , а также различные команды и данные.

Микрофон используется для ввода звуковой информации, подключается к входу звуковой карты.

Сканер — устройство для перевода графической информации в цифровую.

Сканер используется для оптического ввода в компьютер и преобразования в компьютерную форму изображений (фотографий, рисунков, чертежей).

Сканеры используются и для бесклавиатурного ввода текста. Всякую информацию сканер воспринимает как графическую. Если это был текст, который в другом случае пришлось бы набирать вновь, то после работы сканера специальная программа распознавания текста, позволяющая выделить в считанном изображении отдельные символы и сопоставить с ними соответствующие коды символов, преобразовывает его в пригодный для обработки текст.

Веб-камера — малоразмерная цифровая видео- или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать видеоизображения, предназначенные для дальнейшей передачи по компьютерной сети.

Цифровые камеры позволяют получать видеоизображение и фотоснимки в цифровом (компьютерном) формате. Позволяют вводить в компьютер графическую информацию.

Заречнева Ирина Владимировна,
Николаенко Наталья Александровна,
Кощеева Светлана Михайловна,
Брыксина Елена Николаевна

-->

Урок 10. Программная обработка данных на компьютере

учитель информатики МБОУ Червовская СОШ Николаенко Н.А.

Числовая, текстовая, графическая и звуковая информация может обрабатываться компьютером, если она представлена в двоичной знаковой системе. Информация в двоичном компьютерном коде, т.е. данные, представляет собой последовательность нулей и единиц. Данные обрабатываются компьютером в форме последовательностей электрических импульсов.

В таблице приведены примеры представления человеком и компьютером различных типов данных: числа 5, буквы «А», точки черного цвета и звука максимальной громкости.

Данные – это информация, которая обрабатывается компьютером в двоичном компьютерном коде.

Для того чтобы компьютер «знал», что ему делать с данными, как их обрабатывать, он должен получить определенную команду (инструкцию). Например: «сложить два числа»; «заменить один символ в тексте на другой.

Обычно решение задачи представляется в формеалгоритма, т.е. определенной последовательности команд. Такая последовательность команд (инструкций), записанная на «понятном» компьютеру языке, называетсяпрограммой

Программа – это последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки данных.

Функциональная схема компьютера.

Центральным устройством компьютера, которое обрабатывает данные в соответствии с заданной программой, является процессор. Процессор обрабатывает данные в двоичном компьютерном коде в форме последовательностей электрических импульсов. Однако пользователь компьютера (человек) очень плохо понимает информацию, представленную в двоичном коде, и вообще не воспринимает ее в виде последовательностей электрических импульсов. Следовательно, в состав компьютера должны входитьустройства ввода и вывода информации. Устройства ввода «переводят» информацию с языка человека на язык компьютера. Устройства вывода, наоборот, «переводят» информацию с двоичного языка компьютера в формы, доступные для человеческого восприятия.

Для того чтобы компьютер мог выполнить обработку данных по программе, программа и данные должны быть загружены в оперативную память. Процессор последовательно считывает команды программы, а также необходимые данные из оперативной памяти, выполняет команды, а затем записывает полученные данные обратно в оперативную память. В процессе выполнения программы процессор может запрашивать данные с устройства ввода и пересылать данные на устройства вывода. Однако при выключении компьютера все данные и программы в оперативной памяти стираются. Для долговременного хранения большого количества различных программ и данных используется долговременная память. Пользователь может запустить программу, хранящуюся в долговременной памяти, она загрузиться в оперативную память и начнет выполняться. Необходимые для выполнения этой программы данные, хранящиеся в долговременной памяти, будут также загружены в оперативную память. В процессе программной обработки данных на компьютере пересылка данных и программ между отдельными устройствами компьютера осуществляется по магистрали.

Закрепление изученного материла

1. Информация, обрабатываемая компьютером в виде двоичного компьютерного кода.

2. Алгоритм,записаный на языке программирования и выполняемый компьютером.

3. Центральное устройство компьютера, которое обрабатывает данные в соответствии с заданной программой

4. Какое устройство служит каналом пересылки данных и программ?

5. В состав компьютера должны входить устройства ввода и … информации

Домашнее задание

п.2.1. Практическая работа 2.2 "Форматирование внешнего накопителя". Описание работы смотрите в учебнике

Оценка педагогической ситуации: урок в 7-ом классе. Ведущие виды деятельности: проблемное обучение и деятельность межличностного общения. Учащиеся обладают развитыми мыслительными возможностями, имеют необходимые знания по опорным понятиям и способам действия, необходимым для изучения новой темы.

Образовательные:

Продолжать формировать систему знаний. Базовые термины: информация, информационные процессы, компьютер.

Обеспечить усвоение обучающимися знаний об устройстве ПК, об основных элементах системного блока.

Стимулировать интерес обучающихся к техническим устройствам.

Воспитательные:

Формировать навыки групповой работы

Воспитывать у учащихся самостоятельность, ответственность за себя и других членов коллектива.

Развивающие:

Развивать алгоритмическое мышление, память, внимание.

Орг. момент и мотивация (5 мин.) (раздаточный материал)

Изучение нового материала (15 мин.) (презентация)

Применение полученных знаний (5-6 мин.) (раздаточный материал)

Демонстрация, деятельность по систематизации знаний (10 мин.)

Подведение итогов и рефлексия (2 мин.)

Оценивание деятельности. Использование коэффициента успешности.

Подготовка кабинета, необходимое оборудование и технические средства:

Мультимедийный проектор и интерактивная доска;

Подготовка материала

Раздаточный материал - кроссворд;

Раздаточный материал – детали системного блока;

Открытый системный блок.

Сегодняшний урок мы начнем с повторения ранее изученного материала. А чтобы вам было интереснее вспоминать, мы с вами немного поиграем. Сейчас вы разобьетесь на группы по 3-5 человек и попробуете решить кроссворд по новой теме, в закрашенных клетках кроссворда вы найдете знакомый термин. (Раздаточный материал)

Что такое информация? (Информация для человека - это знания, которые он получает из различных источников с помощью органов чувств.)

Какие информационные процессы вы знаете? (Хранение, обработка и передача информации)

Какие устройства помогают человеку хранить, обрабатывать и передавать информацию? (Компьютер, телефон, планшет и т.д.)

Где в повседневной жизни можно встретить компьютеры?

А бывало такое, что ваша компьютерная техника выходила из строя? (Да)

Как вы поступали в этих случаях? (относили в ремонт, родители сами чинили, покупали новый компьютер)

Что необходимо знать для того чтобы чинить компьютер? (Знать устройство компьютера, знать совместимость устройств)

Как вы думаете, о чем мы сегодня будем говорить на уроке? (Устройство компьютера).

Объяснение нового материала

Объяснение материала. Слайды презентации.

Посмотрите внимательно на компьютер. Который стоит у меня на столе. Назовите его составные части . (Монитор, системный блок, клавиатура, мышь, колонки, принтер, и т.д.)

Верно. В целом компьютер можно разделить на две условные части: системный блок и периферия. (Слайд 1)

Системный блок – Элемент компьютера, который предназначен для укрытия внутренних элементов компьютерной системы от окружающей среды. То есть, главное предназначение системного блока – оберегание внутренних микросхем от таких факторов окружающей среды, как пыль, температура.

Внутри системного блока много составных частей, а какие самые главные? (Процессор и системная плата)

Процессор – о сновной рабочий компонент компьютера, который: выполняет арифметические и логические операции; -управляет вычислительным процессом; -координирует работу всех устройств компьютера. Реализуется процессор в виде большой интегральной схемы (БИС) на которой размешаются десятки миллионов функциональных элементов.

Системная плата – Основной аппаратный компонент компьютера. На ней реализована магистраль обмена информацией, имеются разъемы для установки процессора и оперативной памяти, а также слоты для установки контроллеров внешних устройств.

К периферийным устройствам относятся устройства ввода и вывода информации.

Устройства ввода - это устройства, которые переводят информацию с языка человека на машинный язык.

К устройствам ввода относятся:

Клавиатура – устройство для ввода числовой и текстовой информации. Стандартная клавиатура содержит 104 клавиши:

1) набор алфавитно-цифровых клавиш;

2) дополнительно управляющие и функциональные клавиши;

3) клавиши управления курсором;

4) малую цифровую клавиатуру.

Для оптического ввода в компьютер и преобразования в компьютерную форму изображений (фотографий, рисунков, слайдов), а также текстовых документов используется сканер. (слайд 7)

Для ввода графической информации и для работы с графическим интерфейсом программ используются координатные устройства ввода информации: манипуляторы (мышь, трекбол), сенсорные панели тачпад и графические планшеты

Сенсорные устройства ввода :

Сенсорный экран - чувствительный экран. Общение с компьютером осуществляется путем прикосновения пальцем к определенному месту экрана. Им оборудуют места операторов и диспетчеров, используют в информационно-справочных системах.

Дигитайзер – устройство преобразования готовых (бумажных) документов в цифровую форму

Световое перо – светочувствительный элемент. Если перемещать перо по экрану, то можно им рисовать. Обычно применяют в карманных компьютерах, системах проектирования и дизайна.

Цифровые камеры – формируют любые изображения сразу в компьютерном формате.

Микрофон – вводит звуковую информацию. Звуковая карта преобразует звук из аналоговой формы в цифровую.

Устройства вывода информации – Это устройства, которые переводят информацию с машинного языка в формы, доступные для человеческого восприятия.

Лазерный принтер – печать формируется за счет эффектов ксерографии.

Струйный принтер – печать формируется за счет микро капель специальных чернил.

Матричный принтер – формирует знаки несколькими иголками, расположенными в головке принтера.

Плоттер (графопостроитель) – устройство, которое чертит графики, рисунки и диаграммы под управлением компьютера.

3) Акустические колонки и наушники – устройство для вывода звуковой информации

- Предлагаю немного отдохнуть. Встаньте, пожалуйста, и повторяйте за мной:

Руки в стороны поставим,

Правой левую достанем.

А потом – наоборот:

Будет вправо поворот,

Раз – хлопок, два – хлопок,

Повернись ещё разок!

Раз, два, три, четыре,

Руки выше, плечи шире!

Опускаем руки вниз

И за парты вновь садись

Применение полученных знаний

Как вы думаете, что входит в минимальную конфигурацию компьютера, т.е. без каких устройств он не сможет работать? (Системный блок, монитор, клавиатура)

Сейчас я вам раздам карточки с деталями системного блока и лист с таблицей, ваша задача – расположить детали в три колонки, самостоятельно дать название каждой детали. Затем мы с вами проверим, что получилось. (Раздаточный материал)

Демонстрация, деятельность по систематизации знаний

(наглядный материал: открытый системный блок)

Мы с вами познакомились с устройством компьютера в теории, предлагаю посмотреть изученное на практике. (Учитель по одной достает детали из системного блока, просит учащихся дать название, говорит особенности сборки деталей на материнской плате, предупреждает об опасности, которая может возникнуть при нарушении техники безопасности)

Подведение итогов и рефлексия

О чем сегодня шла речь на уроке?

Что нового вы узнали из сегодняшнего урока?

Можно ли самостоятельно разбирать и собирать настольный компьютер?

А сейчас у вас на партах лежат сигнальные карточки красного и зеленого цвета, поднимите тот кружок, который соответствует вашему пониманию темы сегодняшнего урока: ЗЕЛЕНЫЙ – если вам было интересно на уроке, все понятно; КРАСНЫЙ – не понял

Читайте также:

« Ноябрь 2021 »
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28
29	30