Calculatorul ca dispozitiv universal de procesare a informațiilor

Scopul și dispozitivul unui computer

Ce au în comun computerele și oamenii?

Pentru informatică, un computer nu este doar un instrument de lucru cu informații, ci și un obiect de studiu. Veți afla cum funcționează un computer, ce lucru se poate face cu el și ce instrumente software există pentru aceasta.

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au căutat să-și ușureze munca. În acest scop, au fost create diverse mașini și mecanisme pentru a îmbunătăți capacitățile fizice umane. Calculatorul a fost inventat la mijlocul secolului al XX-lea pentru a spori capacitățile muncii mentale umane, adică lucrul cu informații.

Din istoria științei și tehnologiei se știe că omul a „descoperit” ideile pentru multe dintre invențiile sale în natură.

De exemplu, în secolul al XV-lea, marele om de știință și artist italian Leonardo da Vinci a studiat structura corpurilor păsărilor și a folosit aceste cunoștințe pentru a proiecta aeronave.

Omul de știință rus N. E. Jukovski, fondatorul aerodinamicii, a studiat și mecanismul zborului păsărilor. Rezultatele acestor studii sunt utilizate în calculele de proiectare a aeronavei.

Putem spune că Leonardo da Vinci și Jukovski și-au „bazat” mașinile zburătoare pe păsări.

Există un prototip de computer în natură? Da! Un astfel de prototip este omul însuși. Doar inventatorii au căutat să transfere pe computer nu capacitățile fizice, ci cele intelectuale ale unei persoane.

Conform scopului său, un computer este un instrument tehnic universal pentru ca o persoană să lucreze cu informații.

Conform principiilor designului său, un computer este un model al unei persoane care lucrează cu informații.

Ce dispozitive sunt incluse în computer? Există patru componente principale ale funcției informaționale umane:

primirea (introducerea) informațiilor;
memorarea informațiilor (stocare în memorie);
procesul de gândire (prelucrarea informațiilor);
transmiterea (ieșirea) informațiilor.

Un computer include dispozitive care îndeplinesc aceste funcții ale unei persoane gânditoare:

Dispozitive de intrare;
dispozitive de stocare - memorie;
dispozitiv de procesare - procesor;
dispozitive de ieșire.

În timpul funcționării computerului, informațiile intră în memorie prin intermediul dispozitivelor de intrare; procesorul preia din memorie informația procesată, lucrează cu ea și plasează în ea rezultatele procesării; Rezultatele obținute sunt comunicate oamenilor prin dispozitive de ieșire. Cel mai adesea, o tastatură este folosită ca dispozitiv de intrare, iar un ecran de afișare sau o imprimantă (dispozitiv de imprimare) este folosită ca dispozitiv de ieșire (Fig. 2.2).

Orez. 2.2. Schimbul de informații într-un computer

Ce sunt datele și programul. Totuși, nu se poate echivala „mintea unui computer” cu mintea unei persoane. Cea mai importantă diferență este că funcționarea unui computer este strict subordonată programului încorporat în acesta, în timp ce o persoană își controlează propriile acțiuni.

Memoria computerului stochează date și programe.

Date- Acestea sunt informații procesate prezentate în memoria computerului într-o formă specială. Puțin mai târziu, veți afla despre modalitățile de reprezentare a datelor în memoria computerului.

Program este o descriere a secvenței de acțiuni pe care un computer trebuie să le efectueze pentru a rezolva o anumită sarcină de prelucrare a datelor.

Dacă informația pentru o persoană este cunoștințele pe care le deține, atunci informațiile pentru un computer sunt date și programe stocate în memorie. Datele sunt „cunoștințe declarative”; programele sunt „cunoștințe procedurale ale unui computer”.

principiile lui Von Neumann.În 1946, omul de știință american John von Neumann a formulat principiile de bază ale proiectării și funcționării computerelor. Primul dintre aceste principii determină compoziția dispozitivelor informatice și metodele interacțiunii lor informaționale. Acest lucru a fost discutat mai sus. Încă nu te-ai familiarizat cu alte principii von Neumann.

Întrebări și sarcini

1. Ce capacități umane sunt reproduse de un computer?
2. Listați principalele dispozitive incluse în computer. Care este scopul fiecăruia dintre ei?
3. Descrieți procesul de schimb de informații între dispozitivele computerizate.
4. Ce este un program de calculator?
6. Prin ce diferă datele de un program?

Memoria computerului

Memorie internă și externă. Când lucrează cu informații, o persoană folosește nu numai propriile cunoștințe, ci și cărți, cărți de referință și alte surse externe. În capitolul 1, „Omul și informația”, sa observat că informațiile sunt stocate în memoria umană și pe medii externe. O persoană poate uita informații care au fost memorate, dar înregistrările sunt stocate mai fiabil.

Un computer are, de asemenea, două tipuri de memorie: memorie internă (RAM) și memorie externă (pe termen lung).

Memoria interioară este un dispozitiv electronic care stochează informații în timp ce este alimentat de electricitate. Când computerul este deconectat de la rețea, informațiile din RAM dispar. Programul este stocat în memoria internă a computerului în timpul executării acestuia. Regula formulată se referă la principiile Neumann. Se numește principiul programului stocat.

Memorie externa - acestea sunt diverse medii magnetice (benzi, discuri), discuri optice. Stocarea informațiilor despre ele nu necesită alimentare constantă.

În fig. Figura 2.3 prezintă o diagramă a structurii unui calculator luând în considerare două tipuri de memorie. Săgețile indică direcțiile de schimb de informații.

Cel mai mic element al memoriei computerului se numește bit de memorie. În fig. 2,4 fiecare celulă reprezintă un bit. Vedeți că cuvântul „bit” are două semnificații: o unitate de măsură a cantității de informații și o particulă din memoria computerului. Să arătăm cum aceste concepte sunt legate între ele.

Fiecare bit de memorie poate stoca în prezent una dintre cele două valori: zero sau unu. Se numește utilizarea a două caractere pentru a reprezenta informații codificare binară .

Datele și programele din memoria computerului sunt stocate sub formă de cod binar.

Un caracter dintr-un alfabet cu două caractere poartă 1 bit de informații.

Un bit de memorie conține un bit de informație.

Structura de biți determină prima proprietate a memoriei interne a computerului - discretie . Obiectele discrete sunt formate din particule individuale. De exemplu, nisipul este discret deoarece este format din granule de nisip. „Graunele de nisip” ale memoriei computerului sunt biți.

A doua proprietate a memoriei interne a computerului este adresabilitate . Opt biți consecutivi de memorie formează un octet. Știți că acest cuvânt denotă și o unitate de informație, egală cu opt biți. Prin urmare, un octet de memorie stochează un octet de informație.

În memoria internă a unui computer, toți octeții sunt numerotați. Numerotarea începe de la zero.

Numărul de secvență al unui octet se numește adresa sa.

Principiul adresabilității înseamnă că:

Înregistrarea informațiilor în memorie, precum și citirea acestora din memorie, se efectuează la adrese.

Memoria poate fi imaginată ca un bloc de apartamente, în care fiecare apartament este un octet, iar numărul apartamentului este o adresă. Pentru ca e-mailul să ajungă la destinație, trebuie să furnizați adresa corectă. Exact asa acceseaza procesorul memoria interna a calculatorului, prin adrese.

Calculatoarele moderne au un alt tip de memorie internă numită memorie de numai citire (ROM). Aceasta este o memorie nevolatilă, informații din care pot fi doar citite.

Dispozitive și medii de memorie externă. Dispozitivele de memorie externă sunt dispozitive pentru citirea și scrierea informațiilor pe medii externe. Informațiile de pe mediile externe sunt stocate sub formă de fișiere. Veți afla mai multe despre ce este aceasta mai târziu.

Cele mai importante dispozitive de memorie externă de pe computerele moderne sunt unități de discuri magnetice(NMD) sau unități de dischetă.

Cine nu știe ce este un magnetofon? Suntem obișnuiți să înregistrăm vorbirea și muzica pe un magnetofon și apoi să ascultăm înregistrările. Sunetul este înregistrat pe piste de bandă magnetică folosind un cap magnetic. Cu ajutorul aceluiași dispozitiv, înregistrarea magnetică este din nou convertită în sunet.

NMD funcționează similar cu un reportofon. Același cod binar este scris pe pistele discului: secțiunea magnetizată este una, secțiunea nemagnetizată este zero. Când este citită de pe disc, această înregistrare se transformă în zerouri și unu în biții memoriei interne.

Un cap de înregistrare este conectat la suprafața magnetică a discului (Fig. 2.5), care se poate deplasa de-a lungul razei. În timpul funcționării NMD, discul se rotește. La fiecare poziție fixă, capul interacționează cu pista circulară. Informațiile binare sunt înregistrate pe aceste piste concentrice.

Orez. 2.5. Unitate de dischetă și disc magnetic

Un alt tip de suport extern sunt discurile optice (un alt nume pentru ele este discurile laser). Ei folosesc nu o metodă magnetică, ci o metodă optic-mecanică de înregistrare și citire a informațiilor.

Mai întâi au apărut discurile laser, pe care informațiile sunt înregistrate o singură dată. Nu poate fi șters sau suprascris. Astfel de discuri se numesc CD-ROM - Compact Disk-Read Only Memory, ceea ce înseamnă „disc compact doar pentru citire”. Ulterior, au fost inventate discuri laser reinscriptibile - CD-RW. Pe ele, ca și pe mediile magnetice, informațiile stocate pot fi șterse și înregistrate din nou.

Suporturile pe care utilizatorul le poate elimina de pe unitate se numesc suporturi amovibile.

Discurile laser, cum ar fi DVD-ROM - discurile video - au cea mai mare capacitate de informare dintre mediile amovibile. Cantitatea de informații stocate pe ele poate ajunge la zeci de gigaocteți. Discurile video conțin filme de lungă durată care pot fi vizionate pe un computer, la fel ca la televizor.

Întrebări și sarcini

1. Încercați să explicați de ce un computer are nevoie de două tipuri de memorie: internă și externă.
2. Care este „principiul programului stocat”?
3. Care este proprietatea discretă a memoriei interne a unui computer?
4. Ce două semnificații are cuvântul „bit”? Cum sunt ele legate?
5. Care este proprietatea de adresabilitate a memoriei interne a unui computer?
6. Denumiți dispozitivele de memorie externe ale computerului.
7. Ce tipuri de discuri optice cunoașteți?

Cum funcționează un computer personal (PC)?

Ce este un PC? Calculatoarele moderne sunt foarte diferite: de la cele mari, care ocupă o încăpere întreagă, la cele mici, care încap pe o masă, într-o servietă și chiar și într-un buzunar. Diferite computere sunt folosite în scopuri diferite. Astăzi, cel mai popular tip de computer sunt computerele personale. Calculatoarele personale (PC-urile) sunt destinate utilizării personale (personale).

În ciuda varietății de modele de PC, există multe asemănări în designul lor. Aceste proprietăți generale vor fi acum discutate.

Dispozitive PC de bază. Principala „parte” a unui computer personal este microprocesorul (MP). Acesta este un circuit electronic în miniatură, creat folosind o tehnologie foarte complexă, care îndeplinește funcția unui procesor de computer.

Un computer personal este o colecție de dispozitive interconectate. Principalul lucru în acest set este unitate de sistem. Unitatea de sistem conține „creierul” mașinii: un microprocesor și memorie internă. Unitatea de alimentare, unitățile de disc și controlerele dispozitivelor externe sunt, de asemenea, amplasate acolo. Unitatea de sistem este echipată cu un ventilator intern pentru răcire.

Unitatea de sistem este de obicei plasată într-o carcasă metalică, pe exteriorul căreia există: un buton de pornire, sloturi pentru instalarea de discuri amovibile și dispozitive de disc, conectori pentru conectarea dispozitivelor externe.

Conectat la unitatea de sistem dispozitiv cu tastatură(tastatură), monitor(un alt nume este display) și mouse(manipulator). Uneori se folosesc alte tipuri de manipulatoare: joystick, trackball, etc. În plus, la PC pot fi conectate următoarele: Imprimanta(dispozitiv de imprimare), modem(pentru acces la o linie telefonică) și alte dispozitive (Fig. 2.6).

În fig. Figura 2.6 prezintă un model de PC desktop. În plus, există modele portabile (laptop-uri) și computere de buzunar.

Sunt apelate toate dispozitivele PC, cu excepția procesorului și a memoriei interne dispozitive externe. Fiecare dispozitiv extern interacționează cu procesorul PC-ului printr-o unitate specială numită controler (din engleză „controller” - „controller”, „manager”). Există un controler de unitate de disc, un controler de monitor, un controler de imprimantă etc. (Fig. 2.7).

Principiul principal al interacțiunii dintre dispozitivele PC. Principiul prin care se organizează comunicarea informațională între procesor, RAM și dispozitivele externe este similar cu principiul comunicării telefonice. Procesorul printr-o linie cu mai multe fire numit autostrada(alt nume - obosi), comunică cu alte dispozitive (Fig. 2.8).

Așa cum fiecare abonat al rețelei telefonice are propriul său număr, fiecare dispozitiv extern conectat la un PC primește și un număr care servește ca adresă a acestui dispozitiv. Informațiile transmise către un dispozitiv extern sunt însoțite de adresa acestuia și trimise controlorului. În această analogie, controlerul este ca un telefon care transformă semnalul electric care călătorește prin fire în sunet atunci când asculți telefonul și transformă sunetul într-un semnal electric când vorbești.

Un portbagaj este un cablu format din mai multe fire. Organizarea tipică a autostrăzii este următoarea: un grup de fire ( magistrala de date) informațiile prelucrate sunt transmise, printr-un alt ( magistrala de adrese) - adrese de memorie sau dispozitive externe accesate de procesor. Există, de asemenea, o a treia parte a autostrăzii - magistrala de control; prin acesta sunt transmise semnale de control (de exemplu, verificarea pregătirii dispozitivului pentru funcționare, un semnal de pornire a funcționării dispozitivului etc.).

Întrebări și sarcini

1. Numiți setul minim de dispozitive care alcătuiesc un computer personal.
2. Ce dispozitive sunt incluse în unitatea de sistem?
3. Ce este un controler? Ce functie indeplineste?
4. Cum sunt diferitele dispozitive PC conectate fizic între ele?
5. Cum ajung informațiile transmise prin autobuz la dispozitivul dorit?

Caracteristicile de bază ale unui computer personal

Din ce în ce mai mult, computerele personale sunt folosite nu numai în producție și în instituțiile de învățământ, ci și acasă. Le puteți cumpăra dintr-un magazin în același mod în care cumpărați televizoare, videocasete și alte aparate electrocasnice. La achiziționarea oricărui produs, este indicat să cunoști principalele caracteristici ale acestuia pentru a achiziționa exact ceea ce ai nevoie. PC-urile au și aceste caracteristici de bază.

Caracteristicile microprocesorului. Există diferite modele de microprocesoare produse de diferite companii. Principalele caracteristici ale MP sunt viteza de ceas și capacitatea de biți a procesorului.

Modul de funcționare al microprocesorului este stabilit de un microcircuit numit generator de ceas. Acesta este un fel de metronom în interiorul computerului. Procesorului i se alocă un anumit număr de cicluri de ceas pentru a efectua fiecare operație. Este clar că dacă metronomul „bat” mai repede, atunci procesorul funcționează mai repede. Frecvența ceasului este măsurată în megaherți - MHz. O frecvență de 1 MHz corespunde unui milion de cicluri de ceas pe secundă. Iată câteva frecvențe tipice ale microprocesorului: 600 MHz, 800 MHz, 1000 MHz. Ultima valoare se numește gigahertz - GHz. Modelele moderne de microprocesoare funcționează la viteze de ceas de câțiva gigaherți.

Următoarea caracteristică este capacitatea de biți a procesorului. Adâncime de biți este lungimea maximă a codului binar care poate fi procesat sau transmis de procesor ca întreg. Capacitatea procesorului pe primele modele de PC a fost de 8 biți. Apoi au apărut procesoare pe 16 biți. PC-urile moderne folosesc cel mai adesea procesoare pe 32 de biți. Cele mai performante mașini au procesoare pe 64 de biți.

Cantitatea de memorie internă (RAM). Am vorbit deja despre memoria computerului. Este împărțit în memorie operațională (internă) și memorie pe termen lung (externă). Performanța unei mașini depinde în mare măsură de cantitatea de memorie internă. Dacă nu există suficientă memorie internă pentru a rula unele programe, computerul începe să transfere o parte din date în memoria externă, ceea ce îi reduce drastic performanța. Viteza de citire/scriere a datelor în RAM este cu câteva ordine de mărime mai mare decât în ​​memoria externă.

Cantitatea de memorie RAM afectează performanța computerului dvs. Programele moderne necesită zeci și sute de megaocteți de memorie RAM.

Pentru ca programele moderne să funcționeze bine, este necesară RAM de sute de megaocteți: 128 MB, 256 MB sau mai mult.

Caracteristicile dispozitivelor de memorie externe. Dispozitivele de memorie externe sunt unități de disc magnetice și optice. Discurile magnetice încorporate în unitatea de sistem se numesc hard disk-uri sau hard disk-uri. Aceasta este o parte foarte importantă a computerului, deoarece este locul în care sunt stocate toate programele necesare pentru ca computerul să funcționeze. Citirea/scrierea pe un hard disk este mai rapidă decât pe toate celelalte tipuri de medii externe, dar totuși mai lent decât pe RAM. Cu cât capacitatea hard diskului este mai mare, cu atât mai bine. PC-urile moderne sunt echipate cu hard disk, al căror volum este măsurat în gigaocteți: zeci și sute de gigaocteți. Când cumpărați un computer, achiziționați și setul necesar de programe de pe hard disk. De obicei, cumpărătorul însuși comandă software-ul computerului.

Toate celelalte medii de memorie externe sunt detașabile, adică pot fi introduse și scoase din unitate. Acestea includ discuri magnetice flexibile - dischete și discuri optice - CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM. O dischetă standard conține 1,4 MB de informații. Dischetele sunt convenabile pentru stocarea pe termen lung a programelor și datelor, precum și pentru transferul de informații de la un computer la altul.

Recent, memoria flash a înlocuit dischetele ca mijloc principal de transfer de informații de la un computer la altul. Memorie flash este un dispozitiv electronic de memorie extern folosit pentru a citi și scrie informații în format de fișier. Memoria flash, ca și discurile, este un dispozitiv nevolatil. Cu toate acestea, în comparație cu discurile, memoria flash are un volum de informații mult mai mare (sute și mii de megaocteți). Iar viteza de citire și scriere a datelor pe suporturi flash se apropie de viteza RAM.

Unitățile CD-ROM au devenit o componentă aproape obligatorie a unui set de PC. Software-ul modern este distribuit tocmai pe aceste medii. Capacitatea unui CD-ROM este de sute de megaocteți (volumul standard este de 700 MB).

Puteți achiziționa unități DVD la propria discreție. Cantitatea de date de pe discuri de acest tip este calculată în gigaocteți (4,7 GB, 8,5 GB, 17 GB). Videoclipurile sunt adesea înregistrate pe DVD-uri. Durata lor de redare ajunge la 8 ore. Acestea sunt 4-5 filme de lungă durată. Unitățile optice inscriptibile vă permit să scrieți și să rescrieți informații pe CD-RW și DVD-RW. Reducerea constantă a prețurilor pentru tipurile de dispozitive enumerate le transferă din categoria „articole de lux” la cele disponibile general.

Toate celelalte tipuri de dispozitive sunt clasificate ca dispozitive de intrare/ieșire. Cele obligatorii sunt o tastatură, un monitor și un dispozitiv de indicare (de obicei un mouse). Dispozitive suplimentare: imprimantă, modem, scaner, sistem audio și altele. Alegerea acestor dispozitive depinde de nevoile și capacitățile financiare ale cumpărătorului. Puteți găsi întotdeauna surse de informații de referință despre modelele unor astfel de dispozitive și proprietățile lor operaționale.

Întrebări și sarcini

1. Ce caracteristici ale unui computer determină performanța acestuia?
2. Ce ordine de volum de informații au: dischete, hard disk-uri, CD-ROM, DVD-ROM?
3. Ce dispozitive de memorie sunt încorporate și care sunt detașabile?
4. Ce dispozitive de intrare/ieșire sunt necesare pentru un PC și care sunt opționale?

| clasa a 7-a | Planificarea lecțiilor pentru anul universitar (FSES) | Componentele de bază ale calculatorului și funcțiile acestora

Lecția 10
Componentele de bază ale calculatorului și funcțiile acestora

2.1.1. Calculator

Cuvinte cheie:

computer procesor dispozitive de intrare memorie dispozitive de ieșire a informațiilor

Unul dintre obiectele importante studiate în lecțiile de informatică este un calculator, care își trage numele de la funcția sa principală - efectuarea de calcule (ing. calculator - calculator).

Primul computer a fost creat în 1945 în SUA. Vă puteți familiariza cu istoria computerelor făcând un tur virtual al muzeelor ​​de computere. Deci, puteți afla o mulțime de informații interesante despre computere vizitând (http://informat444.narod.ru/museum/) Muzeul Virtual de Informatică. Vă rugăm să rețineți că abrevierea COMPUTER (calculator electronic) este adesea folosită pentru a se referi la tehnologia computerelor din anii 1940 până în anii 1970.

Un computer modern este un dispozitiv electronic universal controlat de programe pentru lucrul cu informații.

Dispozitiv universal un computer este numit deoarece poate fi folosit în mai multe scopuri - procesează, stochează și transmite o mare varietate de informații și poate fi folosit de o persoană în diferite tipuri de activități.

Calculatoarele moderne pot procesează diferite tipuri de informații: numere, text, imagini, sunete. informație de orice fel este reprezentat pe computer în cod binar- secvențe de zerouri și unu. Unele metode de codare binară sunt prezentate în Fig. 2.1.

Informațiile destinate procesării pe computer și prezentate sub formă de cod binar se numesc de obicei date binare sau pur și simplu date. Unul dintre principalele avantaje ale datelor binare este că sunt copiate, stocate și transmise folosind aceleași metode universale, indiferent de tipul de informație sursă.

Metodele de codificare binară a textelor, sunetelor (voce, muzică), imagini (fotografii, ilustrații), secvențe de imagini (cinema și video), precum și obiecte tridimensionale au fost inventate în anii 80 ai secolului trecut. Mai târziu ne vom uita la modalități de codificare binară a informațiilor numerice, text, grafice și audio mai detaliat. Acum, principalul lucru este să știți că secvențele de 1 și 0 din reprezentarea computerului corespund semnalelor electrice - „pornit” și „oprit”. Computerul este numit dispozitiv electronic, deoarece este format din multe componente electronice care procesează aceste semnale.

Calculatorul prelucrează datele în conformitate cu program- o secvență de comenzi care trebuie executată asupra datelor pentru a rezolva sarcina. La fel ca datele, programele sunt reprezentate într-un computer ca cod binar. Controlat prin software Un computer se numește dispozitiv deoarece funcționarea sa se realizează sub controlul programelor instalate pe el. Acest principiul de funcționare a software-ului de calculator.

Calculatoarele moderne vin într-o mare varietate: de la sisteme computerizate puternice, care ocupă încăperi întregi și asigură muncă simultană pentru mulți utilizatori, până la minicalculatoare care se potrivesc în palma mâinii tale (Fig. 2.2).

Astăzi, cel mai comun tip de computer este un computer personal (PC) - un computer conceput pentru a fi utilizat de către o singură persoană.

Tipuri de informații procesate de un computer (numerice, simbolice, grafice, sonore).

După cum bine știm, tehnologia computerelor a apărut inițial ca un mijloc de automatizare a calculelor, așa cum indică clar numele computerului. Următorul tip de informații procesate a fost textul. La început, textele explicau pur și simplu coloane de numere greu de văzut, dar apoi mașinile au început să transforme informațiile textuale în moduri din ce în ce mai semnificative. Un editor de text a devenit o parte obligatorie a software-ului. Desigur, proiectarea textelor a trezit rapid în rândul oamenilor dorința de a le completa cu grafice și desene. S-au încercat rezolvarea parțială a acestor probleme în cadrul unei abordări simbolice: au fost introduse simboluri speciale pentru desenarea tabelelor și diagramelor.

Numere întregi. După cum știm deja, acest tip de informații sunt discrete și sunt convertite pentru stocare într-un computer destul de simplu: doar convertiți numărul în sistemul de numere binar.

Simboluri. Aceasta este o altă valoare discretă, deoarece computerul funcționează cu un anumit set limitat de caractere. Un astfel de set poate fi numit alfabetul unei mașini, iar în alfabet toate caracterele au pozițiile lor fixe. Prin urmare, ideea principală a stocării simbolurilor în memoria computerului este de a înlocui fiecare dintre ele cu un număr în alfabet, adică. număr.

Arte grafice. Orice imagine grafică constă din puncte individuale numite pixeli. De aici devine clar că salvarea unei imagini înseamnă de fapt salvarea culorilor pixelilor acesteia. Dacă presupunem un număr finit (limitat) de culori, atunci informația devine imediat discretă și soluția la problema salvării graficelor devine similară cu problema salvării textului tocmai discutată. Este necesar să numerotați toate culorile într-un fel (pentru a crea un fel de „alfabet de culori”), după care este suficient să stocați pur și simplu numerele de culoare.

Ca și în cazul simbolurilor, pe lângă stocarea de imagini „punct cu punct” (raster) descrisă mai sus, există și o metodă vectorială. Pentru aceasta, nu se salvează matricea completă de pixeli, ci programul de desenare

Sunet. Informațiile de sunet sunt, de asemenea, o cantitate continuă și, prin urmare, trebuie să fie discretizate pentru a fi introduse într-un computer. Mai mult, eșantionarea trebuie făcută atât în ​​timp, cât și din punct de vedere al intensității sunetului. Primul proces înseamnă că măsurătorile de intensitate ar trebui făcute nu în mod continuu, ci la anumite intervale, iar al doilea înseamnă că intensitatea sunetului, care în natură poate lua orice valoare, ar trebui „strânsă” („rotunjită”) la cel mai apropiat de la un set standard de valori fixe. Cu această procedură, obținem din nou o secvență de numere întregi, care sunt stocate în memoria computerului. Astfel, în cazul sunetului, informația poate fi descrisă într-un anumit mod printr-o succesiune de numere, care rezolvă automat problema de codificare.

Numerele întregi și simbolurile nu trebuie să fie discretizate, dar numerele reale, informațiile grafice și audio pentru introducerea într-un computer necesită anumite proceduri de introducere care convertesc aceste tipuri de informații în formă discretă.

Informațiile de orice fel sunt stocate într-un computer în formă binară.

Procesul de codificare a oricărui tip de informație este de fapt transformarea acestuia într-un fel sau altul în formă numerică.

În memoria mașinii nu există nicio diferență fundamentală între diferitele tipuri de informații codificate. Pe toate tipurile de date, inclusiv în plus programul în sine, procesorul este capabil să efectueze operații aritmetice, logice și alte operațiuni care sunt conținute în sistemul său de instrucțiuni.

Pentru o „comunicare” de succes cu un computer, este dăunător să-l percepe ca pe o cutie neagră care este pe cale să producă ceva neașteptat. Pentru a înțelege reacția computerului la acțiunile tale, trebuie să știi cum funcționează și cum funcționează.

In aceeaÎn lecția de IT vom învăța cum funcționează majoritatea dispozitivelor de calcul (care includ nu numai computerele personale).

Ce procesează toate informațiile dintr-un computer?

Sarcina principală a unui computer este procesează informațiile, adică efectuați calcule. Majoritatea calculelor sunt efectuate de un dispozitiv special - . Acesta este un microcircuit complex care conține sute de milioane de elemente (tranzistoare).

Programul îi spune procesorului ce trebuie să facă la un moment dat, indică ce date trebuie prelucrate și ce trebuie făcut cu ele.

Programele și datele sunt încărcate de pe dispozitivul de stocare (hard disk).

Dar HDD – dispozitiv relativ lent, iar dacă procesorul a așteptat până când informațiile au fost citite și apoi scrise înapoi după procesare, ar rămâne inactiv pentru o lungă perioadă de timp.

Să nu lăsăm procesorul inactiv

Prin urmare, între procesor și hard disk a fost instalat un dispozitiv de stocare mai rapid (memorie cu acces aleatoriu, RAM). Aceasta este o placă mică de circuit imprimat care conține cipuri de memorie rapide.

Toate programele și datele necesare sunt citite în avans de pe hard disk în RAM. În timpul lucrului procesorul accesează memoria RAM, citește comenzile programului, care spune ce date trebuie preluate și cum exact să le proceseze.

Când opriți computerul, conținutul memoriei RAM nu este salvat acolo (spre deosebire de hard disk).

Procesul de prelucrare a informațiilor

Deci acum știm ce dispozitive sunt implicate în procesarea informațiilor. Să ne uităm acum la întregul proces de calcul.

Când computerul este oprit, toate programele și datele sunt stocate pe hard disk. Când porniți computerul și pornirea programului, se întâmplă următoarele:

Intrarea și ieșirea informațiilor

Pentru ca computerul să primească informații pentru procesare, acestea trebuie introduse. În acest scop sunt folosite dispozitive de intrare:

• Tastatură(folosind-o introducem text si controlam computerul);
• Mouse(folosim mouse-ul pentru a controla computerul);
• Scanner(introduceți imaginea în computer);
• Microfon(înregistrare sunet), etc.

Pentru a afișa rezultatul prelucrării informațiilor, folosim dispozitive de ieșire a datelor:

• Monitorizați(afișează imaginea pe ecran);
• Imprimanta(afișăm textul și imaginea pe hârtie);
• Sisteme acustice sau „difuzoare” (ascultarea de sunete și muzică);

În plus, putem introduce și scoate date către alte dispozitive folosind:

• Unități externe(din ele copiem datele existente pe computer):
  • unitate flash,
  • disc compact (CD sau DVD),
  • Hard drive portabil,
  • dischetă;

• Rețea de calculatoare(primim date de la alte computere prin Internet sau rețeaua orașului).

Dacă adăugăm dispozitive de intrare/ieșire la circuitul nostru, obținem această diagramă:

Acesta este computerul lucrează cu unu și zero, iar când informația ajunge la dispozitivul de ieșire, aceasta traduse în imagini familiare(imagine, sunet).

Să rezumam

Așadar, astăzi am aflat noi, împreună cu site-ul cum functioneaza un calculator. Pe scurt, computerul primește date de la dispozitivele de intrare (tastatură, mouse etc.), le stochează pe hard disk, apoi le transferă în RAM și le procesează folosind procesorul. Rezultatul procesării este returnat mai întâi în RAM, apoi fie pe hard disk, fie direct către dispozitivele de ieșire (de exemplu, un monitor).

Dacă aveți întrebări, le puteți adresa în comentariile acestui articol.

Puteți afla mai multe despre toate dispozitivele enumerate în lecția de astăzi în lecțiile ulterioare de pe site-ul web de lecții IT. Pentru a nu rata noile lecții, abonați-vă la noutățile site-ului.

Copiere interzisă

Permiteți-mi să vă reamintesc că site-ul de lecții de IT are cărți de referință actualizate în mod constant:

Supliment video

Astăzi este un scurt videoclip educațional despre producția de procesoare.

P.S. În lecția următoare - Dispozitiv computer extern, descrierea conectorilor externi, indicatoarelor și butoanelor. Nu ratați!