Анимация компьютер и его назначение

Обновлено: 04.07.2024

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

Первый компьютер был создан в 1945 г. в США. Познакомиться с историей компьютеров вы можете, совершив виртуальное путешествие по музеям вычислительной техники. Так, много интересной информации о компьютерах можно узнать, посетив Виртуальный музей информатики. Обратите внимание, что для обозначения компьютерной техники 1940-1970-х годов часто используется аббревиатура ЭВМ (электронная вычислительная машина).

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

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

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 двух-символьного алфавита, как известно, несёт один бит информации. Таким образом, в одном бите памяти содержится один бит информации.

Различают внутреннюю и внешнюю память.

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.

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.

Приложив значительные усилия, человек может представить текстовую, графическую, звуковую информацию в двоичном коде.

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

САМОЕ ГЛАВНОЕ

Вопросы и задания

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

2. Почему современный компьютер называют универсальным электронным программно управляемым устройством?

3. В чём суть программного принципа работы компьютера?

4. Что такое двоичные данные? Что такое компьютерная программа?

5. Информация для человека — это знания (факты, правила), которыми он обладает. Что является информацией для компьютера?

6. Чем отличаются данные от программы? Что у них общего?

7. Какие возможности человека воспроизводит компьютер?

8. Перечислите основные виды устройств, входящих в состав компьютера.

9. Для чего предназначен процессор?

10. Какие два значения имеет слово «бит»? Как они связаны между собой?

11. Постройте граф, отражающий отношения между следующими объектами: «компьютер», «процессор», «память», «устройства ввода», «устройства вывода», «внутренняя память», «внешняя память», «оперативная память», «ПЗУ», «носитель информации», «накопитель».

12. Опишите с помощью схемы информационных потоков в компьютере (см. рис. 2.4) процесс обмена информацией между основными устройствами компьютера.

13. В сети Интернет найдите информацию о современных информационных носителях и заполните таблицу:

14. Уточните, каков объём оперативной памяти компьютера, к которому вы имеете доступ дома или в школе. Сколько страниц текста можно разместить в памяти этого компьютера (на странице размещается 40 строк по 60 символов в каждой строке, а для хранения одного символа требуется 8 битов)? Какой была бы высота такой стопки страниц, если высота стопки из 100 страниц равна 1 см?

15. На компакт-диске объёмом 600 Мбайт размещён фотоальбом, каждое фото в котором занимает 500 Кбайт. Сколько времени займёт просмотр всех фотографий, если на просмотр одной уходит 6 секунд?

Электронное приложение к учебнику

Презентация «Основные компоненты компьютера и их функции» (Open Document Format)

Ссылки на ресурсы ЕК ЦОР

Презентация «Основные компоненты компьютера и их функции»

Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов

1) анимация «Компьютер и его назначение» (N 134879);

2) анимация «Внутренняя память ЭВМ: видеопамять» (N 135057);

3) анимация «Внутренняя память ЭВМ: емкость памяти» (N 134929);

4) анимация «Внутренняя память ЭВМ: кэш-память» (N 134947);

5) анимация «Внутренняя память ЭВМ: оперативная память» (N 135117);

6) анимация «Внутренняя память ЭВМ: ПЗУ BIOS» (N 135033);

7) анимация «Внутренняя память ЭВМ: постоянная память» (N 135086);

8) анимация «Внутренняя память ЭВМ: энергонезависимая оперативная память (CMOS RAM)» (N 135042);

9) анимация «Структура цифровой ЭВМ» (N 135052);

10) анимация «Структура цифровой ЭВМ – магистраль (шина)» (N 135096);

11) программа-тренажер "Устройство компьютера-1" (N 119293);

Практическая часть урока

1). Групповая работа школьников по решению задач № 82, № 83, № 84 в РТ.

Практическая работа №2
"Компьютеры и их история"

Задание 1. Лента времени

Задание 2 2 . Кроссворд

1. В сети Интернет найдите информацию, необходимую для разгадывания кроссворда, составленного из фамилий людей, внесших значительный вклад в развитие вычислительной техники.

2. Разгадайте кроссворд.

Вопросы:

1. Ученый, имя которого связано с созданием лаборатории по разработке ЭВМ, названной МЭСМ (Малая электронная счетная машина); создатель первого компьютера в континентальной Европе.

2. Под его руководством были разработаны ЭВМ "Стрела", "Урал-1"

3. Он является одним из зачинателей теоретического и системного программирования, создателем Сибирской школы информатики. Его существенный вклад в становление информатики как новой отрасли науки и нового феномена общественной жизни широко признан в нашей стране и за рубежом.

4. Один из основоположников современных информационных технологий и мыслитель-футуролог, впервые предложивший механизм перекрестных ссылок, аналогичный используемому в гипертексте.

5. Один из первых исследователей человеко-машинного интерфейса и изобретатель мыши.

6. Автор проекта первой электронно-счетной машины

7. Изобретатель, впервые продемонстрировавший работу устройства под управлением перфокарт.

8. Изобретатель счетного устройства. В честь его назван язык программирования.

3. Придумайте и создайте свой интерактивный кроссворд по истории компьютера, состоящий не менее чем из 5 слов. Используйте онлайн инструмент Фабрика кроссвордов.

2 Идея заимствована из разработки внеклассного мероприятия Серых С.Н.

Задание 3. Архитектура фон Неймана

2. Выполните задание. Результат покажите учителю.

Задание 4. Суперкомпьютеры

2. Введите в окно поиска название видео «Сделано в России. Суперкомпьютер Ломоносов. РБК».

3. Посмотрите видеоролик.

4. Завершите работу с программами и компьютером (по указанию учителя).

Теперь вы умеете:

• искать информацию в сети Интернет;
• использовать онлайн-инструменты.

Читайте также: