Компьютерные технологии обработки информации

         

Устройство компьютера


А вспомните  говорящий будильник, видеомагнитофон, телефон  с определителем номера... Что же объединяет все эти вещи? В каждой из них есть две наиглавнейшие части, без которых  компьютер  просто не существует.

Это Центральный Процессор (CPU) и памятьПамять  может быть разная. В некоторых компьютерах есть только постоянное  запоминающее устройство (ПЗУ или ROM), в некоторых - и ПЗУ, и оперативная  память (ОЗУ или RAM). Во всех этих тонкостях мы разберемся немного по позже.  А  сейчас запомним:

Процессор и память - это центральные устройства компьютера, без которых он немыслим.

Чисто  внешне процессор - это металлическая или плоская керамическая  коробочка небольшого размера, имеющая множество выводов.

Именно CPU руководит  всей  работой  ПК,  осуществляя связь между всеми частями компьютера,  а  также между персональным компьютером и человеком. Конечно, "главнокомандующий" процессор сам всего лишь исправно исполняет команды, отдаваемые человеком.

В связи с быстрым развитием электронной промышленности скорость процессора  (или его вычислительная мощность) удваивается каждые  полгода.

В настоящее  время большинство компьютеров (PC) используют процессоры семейства Pentium[6].

 

Наиболее производительными являются ПК использующие  процессор Pentium-III,  (600 - 1000 мгц). Ближайшим соперником фирмы Intel является компания AMD, выпускающая процессор  Athlon. Существуют и другие типы настольных компьютеров,  использующих самые разные процессоры, например MAC (сокращение от Макинтош) и др..

Команды, отдаваемые процессору, довольно-таки примитивны (например,  сложить  два  числа, запомнить результат и т.п.).

Поэтому сообразительность компьютера[7]

определяется в основном скоростью выполнения  таких команд, и их разрядностью (8,16,32,64), а также тем, насколько быстро он обменивается информацией с периферийными устройствами.




Конечно, есть и другие важные характеристики процессора, например тактовая частота (чем больше это число, тем быстрее процессор), количество специальной «сверхбыстрой» памяти (кэш память), встроенной в  процессор. Умение выполнять несколько команд одновременно (конвейер).

Но электронная вычислительная машина (или ЭВМ)  была бы совершенно бесполезна, если бы она не могла запоминать информацию, необходимую  для  решения задачи. Для хранения информации и предназначено особое устройство - память.

Оперативная память (ОЗУ)

служит для временного хранения данных и  очищается  при выключении питания ПК. От объема оперативной памяти зависит  скорость работы вашего ПК.

 Минимально рекомендуемое значение 16  -  32 Мбайт для компьютеров с ОС Windows 95, а Windows 98 требует как минимум 64 Мбайт для полноценной работы[8].

Представьте  себе, что вы читаете захватывающую книжку. Она настолько  интересна, что вы буквально переселились в другой мир, переживая  приключения главных героев. И тем не менее в данный конкретный момент времени перед вами всего одна страничка, информация из которой поступает  в  ваш  мозг и там анализируется. Оперативную память можно уподобить  вот  этой  самой страничке книжки, которая находится прямо перед глазами в процессе чтения.

Конечно,  вам  важна информация и из предыдущих страниц, но она уже  обработана  и отложилась в памяти.

Так же и компьютер, обработав информацию из оперативной памяти, записывает ее на жесткий или гибкий диск и "листает книжку" дальше, считывая в оперативную память очередную  порцию информации.

Мы уже подчеркивали, что компьютер работает с целыми океанами символьной информации. Никакой оперативной памяти никакого компьютера не хватит, чтобы удержать ее всю. Ведь и человек не  может  все упомнить.

Поэтому люди пользуются записными книжками, магнитофонными лентами, видеокассетами и т.п.. Подобные "записные книжки" -  их называют внешней памятью (вспомните носители информации из предыдущей главы) - имеются и у персонального компьютера (далее  -  ПК).



Для ПК это главным образом жесткие и гибкие

магнитные диски, а также оптические

диски.

Гибкий  магнитный  диск называют еще дискетой. На одной дискете может  храниться до 600 страниц текста - этого достаточно, чтобы поместить  несколько школьных учебников (правда, без картинок).

Специальное устройство называемое дисководом

позволяет записывать и считывать  информацию  с  дискет. Самым распространенным стал стандарт 3'5 дюйма  (дискеты  на  1.44 Мбайт), на новых моделях компьютеров применяются и   более  совершенные  устройства - дисководы LS-120 (120 Мбайт), а также  накопители ZIP

(емкостью 100  и 250 Мбайт).

Жесткие диски (Hard Drive, или винчестер), как правило, несъемные[9]. Типичное значение - от 4х Гбайт и выше, например: 6.4, 8.6, 27  и  более Гбайт.

Оптические диски работают раз в пять быстрее гибких, но существенно  медленнее  жестких.  Зато они съемные и очень объемные (на них входит в 500-1000 раз больше информации, чем на гибкий диск). Типовые значения емкости - 240 и 640 Мбайт, есть модели на 1   и более Гбайт.

Жесткие,  гибкие,  лазерные (CD-ROM), магнитооптические и тому подобные  диски,  магнитные ленты, и прочее, и прочее, называются внешними носителями информации.

И вовсе не потому, что их всегда можно взять и вытащить, а потому, что процессор не имеет прямого доступа к информации, записанной на них.

Дисководы  CD-ROM  (устройства чтения компакт дисков) позволяют работать с большим  объемом  однократно записанных данных (640 Мбайт и более), например  энциклопедией, базой данных или музыкой[10].

Наиболее распространены модели с 24-52х кратной скоростью доступа. Самая новая технология - DVD-ROM (емкость  от  16 Гбайт). Имеются устройства с возможностью перезаписи данных[11]

(CD-RW).

Аналогия с человеком наверняка подсказывает вам, что ЭВМ должна иметь  нечто, заменяющее ей органы чувств (чтобы, например, воспринимать указания человека) и позволяющее ей связываться с внешним миром. И  действительно, каждая ЭВМ снабжена такими устройствами.



Это устройства ввода - вывода, или периферийные устройства.

С  помощью  клавиатуры или манипулятора "мышь" человек дает ЭВМ задания,  с  помощью дисководов компьютер получает информацию из внешней  памяти,  а  итоги  своей  работы  ЭВМ  выводит на экран дисплея (VGA, SVGA, XGA, размеры экрана 14, 15 - 21 дюймов) или на бумагу при помощи  принтера (матричные, лазерные, струйные).

Существуют и другие периферийные устройства, позволяющие компьютерам  обмениваться  информацией.

По телефонной или выделенной  линии с помощью модема

можно передавать различные данные, а также голосовые сообщения. При этом компьютер должен быть оснащен звуковой[12]  картой.

ПК можно использовать и для обработки видеоинформации, тогда вам потребуются устройства для сканирования изображений (цифровой фотоаппарат, сканер: ручные, планшетные, рулонные) или  платы ввода-вывода  изображения, различные тюнеры или дешифраторы спутникового сигнала.

При подготовке печатной продукции различного качества, в том числе и чертежей применяют специальные офсетные машины и плоттеры.

Закодировав аналоговые сигналы в нулики и единички,  с помощью компьютера можно управлять  автоматизированными  производствами и устройствами.

Вся  информация  внутри  компьютера представляет собой сплошной поток  из  всего  лишь двух символов: "О" - нуликов и "1" - единичек.

Для обозначения этой минимальной единицы измерения  принимается 1 бит. В свою очередь 1 байт (Байт) содержит 8 бит, а в 1 килобайте

(Кбайт) уже 1024 байта.  И чтобы эта информация не пропадала сама собой, запомните последовательность включения и выключения компьютера.


Содержание раздела