Причины успеха микропроцессорной техники
Информатика как наука.
Термин возник в 60х годах во Фр. Для названия области, занимающейся автоматизированной переработкой информации, как слияние 2х слов. И. – это наука о способах получения, накоплении, хранении, преобразовании, передачи и использовании информации. Гл. функция – разработка методов и средств инфо. Задачи: исследование информац.процессов; разработка новейших информац. технологии на базе компов; решение найчных и инженерных проблем создания и внедрения аппаратно-программного обеспечения компов. В рамках информатики развиваются алгоритмические средства, программные средства, технические средства.
Этапы развития информатики Признак деления - вид задач и процессов обработки информации.
1 этап (60 - 70-е гг.) - обработка данных в вычислительных центрах в режиме коллективного пользования. Основным направлением развития информационной технологии являлась автоматизация операционных рутинных действий человека.
2 этап (с 80-х гг.) - создание информационных технологий, направленных на решение стратегических задач. Признак деления - проблемы, стоящие на пути информатизации общества. 1 этап (до конца 60-х гг.) характеризуется проблемой обработки больших объемов данных в условиях ограниченных возможностей аппаратных средств.
2 этап (до конца 70-х гг.) связывается с распространением ЭВМ серии IBM/360. Проблема - отставание программного обеспечения от уровня развития аппаратных средств. 3 этап (с начала 80-х гг.) - компьютер становится инструментом непрофессионального пользователя, а информационные системы - средством поддержки принятия его решений. Проблемы - максимальное удовлетворение потребностей пользователя и создание соответствующего интерфейса работы в компьютерной среде. 4 этап (с начала 90-х гг.) - создание современной технологии межорганизационных связей и информационных систем. Проблемы весьма многочисленны. Наиболее существенными из них являются: – выработка соглашений и установление стандартов, протоколов для компьютерной связи; – организация доступа к стратегической информации; – организация защиты и безопасности информации.
|
|
|
Общим для всех подходов является то, что с появлением персонального компьютера начался новый этап развития информационной технологии. Основной целью становится удовлетворение персональных информационных потребностей человека, как для профессиональной сферы, так и для бытовой.
3. СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРОВ
В настоящее время большое место в нашей жизни отведено различным устройствам предназначенным для создания комфорта в быту, облегчения выполнения работы и т.д. Одним из таких устройств является компьютер. Промышленная индустрия. Создание высоконадежных систем управления позволило повсеместно автоматизировать процессы изготовления различных товаров, оборудования, линии сборки в автомобильной промышленности. Процессы автоматизации позволили сократить участие человека в процессе производства до минимума. Одной из самых дорогих и трудоемких сфер использования компьютеров является военная сфера. Эта сфера с самого начала создания компьютерных систем шла несколько иным путем. В ней компьютер всегда выступал как оружие или, по крайней мере, как средство управления оружием. В результате этого появились системы управления и наведения ракетными комплексами, наземными и подводными видами оружия. Появились системы обнаружения, отслеживания и поражения вероятного противника. В быту на основе компьютерных технологий появились так называемые вещи с ограниченным интеллектом. Таким интеллектом обладает почти вся бытовая аппаратура последнего поколения: стиральные машины, телевизоры, видеомагнитофоны, аудиоаппаратура, микроволновые печи и т.д. В самих компьютерах произошли значительные изменения. Добавились различные устройства позволяющие слышать музыку, просматривать видеофильмы и т.д. Одним из последних достижений в бытовых персональных компьютерах стало создание звукового редактора текста. Если раньше текст вводился в основном с клавиатуры, то после массового выпуска этого редактора, текст можно будет вводить голосом.
|
|
|
|
|
|
Благодаря быстродействию компьютеров появились электронные переводчики, обладающие к тому же памятью на десятки тысяч слов и выражений. Такой переводчик в течение нескольких секунд может переводить тексты и выражения, облегчая общение между людьми говорящими на разных языках.
В сфере правоохранительных органов компьютер значительно облегчил идентификацию и поиск преступников. Если раньше идентификация преступника по отпечаткам пальцев занимала от нескольких часов до нескольких недель, то сейчас, благодаря компьютеризации и созданию базы данных, эта операция занимает всего несколько секунд или минут. В киноиндустрии компьютер позволил создавать такие эффекты о которых раньше и не задумывались. Знаменитый фильм "Парк юрского периода" на 80% состоит из компьютерной графики, то же самое можно сказать о многих фильмах и мультфильмах.
|
|
|
4. Основные функции ПК.В нашей жизни функции компьютера все более расширяются. Если ранее он служил для отправки писем, прогулками по сети, то сейчас он превратился в универсальное мультимедийное устройство. С помощью компьютера делаются покупки в интернет-магазаинах, с его помощью обрабатываются цифровые фотографии, на нем слушается музыка, просматриваются фильмы и телепередачи, многие на нем играют в он-лайн игры. В настоящее время все большее распространение получило он-лайн образование. Причем число желающих его получить, неуклонно растет. Как оказалось, популярность такого вида образования во многом сопряжена с тем, что студент и преподаватель контактируют на уровне тет а тет, что позволяет студенту лучше воспринимать педагога и предложенный к изучению материал. Замечено, что школьники, которые постоянно пользуются компьютером, лучше учатся, чем те, кто не имеет компьютерного опыта. Компьютер позитивно влияет на математическую подготовку подростка. Кроме того, хождение по сети значительно расширяет возможности для дополнительного изучения интересующих предметов. Более половины пользователей предпочитает готовить домашнее задание на компьютере и пользуется Интернетом, как инструментом для исследований.
Принципы Фон-Неймана
Любая ЭВМ имеет два главных устройства - основную память и процессор (арифметико-логическое устройство для обработки данных). К ним добавляются устройства ввода-вывода для «общения» с машиной. Несмотря на многообразие типов существующих в настоящее время ЭВМ, в основу их заложены общие принципы - принципы фон-Неймана. 1. Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определенной последовательности. 2. Принцип однородности памяти. Как программы (команды), так и данные хранятся в одной и той же памяти (и кодируются в одной и той же системе счисления - чаще всего двоичной). Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. 3. Принцип адресуемости памяти. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. 4. Принцип использования двоичной системы счисления – для представления данных и команд. 5. Принцип последовательного программного управления. 6. Принцип условного перехода.
6. Процессор ПК. Центральным устройством работы компьютера является процессор. Он выполняет различные арифметические и логические операции, к которым сводится решение любой задачи обработки информации на компьютере. Процессор управляет работой всех устройств компьютера. Процессор – устройство, обеспечивающее преобразование информации и управление другими устройствами компьютера. Аппаратно процессор реализуется на большой интегральной схеме (БИС). Использование современных высоких технологий позволяет разместить на БИС процессора огромное количество функциональных элементов. Важнейшей характеристикой, определяющей быстродействие процессора, является тактовая частота, т.е. количество тактов в секунду. Такт – промежуток времени между началами подачи двух последовательных импульсов – генератором тактовой частоты, синхронизирующим работу узлов компьютера. Чем больше тактовая частота, тем больше операций в секунду выполняет процессор. Тактовая частота измеряется в МГц и ГГц. 1 МГц = 1000000 тактов в секунду. Другой характеристикой процессора, влияющей на его производительность, является разрядность процессора. разрядность процессора определяется количеством двоичных разрядов, которые могут передаваться или обрабатываться процессором одновременно. Производительность процессора является его интегральной характеристикой, которая зависит от частоты процессора, его разрядности, а также особенностей архитектуры. Производительность процессора нельзя вычислить, она определяется в процессе тестирования, по скорости выполнения процессором определенных операций в какой-либо программной среде. Классификация процессоров: однокристальный, многокристальный, многокристальный секционный. В зависимости от функционального назначения различают: арифметический процессор, буферный процессор, процессор данных, процессор баз данных, текстовый процессор, процессор ввода-вывода, интерфейсный процессор, лингвистический процессор, сетевой процессор, межсетевой процессор, процессор передачи данных, терминальный процессор, специализированный процессор.
VBA MS Office
Visual Basic for Applications (VBA, Visual Basic для приложений) — немного упрощённая реализация языка программирования Visual Basic, встроенная в линейку продуктов. VBA покрывает и расширяет функциональность ранее использовавшихся специализированных макро-языков, таких как WordBasic. VBA является интерпретируемым языком (язык программирования, в котором исходный код программы не преобразовывается в машинный код для непосредственного выполненияцентральным процессором (как в компилируемых языках), а исполняется с помощью специальной программы-интерпретатора). Как и следует из его названия, VBA близок к Visual Basic. Достоинства и недостатки: К достоинствам языка можно отнести сравнительную лёгкость освоения, благодаря которой приложения могут создавать даже пользователи, не программирующие профессионально. К особенностям VBA можно отнести выполнение скрипта ( язык программирования, разработанный для записи «сценариев», последовательностей операций, которые пользователь может выполнять на компьютере) именно в среде офисных приложений.
Недостатком являются проблемы с обратной совместимостью разных версий. Эти проблемы в основном связаны только с тем, что код программы обращается к функциональным возможностям, появившимся в новый версии программного продукта, которые отсутствуют в старой. Также к недостаткам часто относят и слишком высокую открытость кода для случайного изменения).
Виды памяти ПК
Различают два основных вида памяти — внутреннюю и внешнюю.
В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и специальная память. Оперативная память (память с произвольным доступом). Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес. Кэш или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью. Постоянная память (память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность её содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором.В состав внешней памяти компьютера входят: накопители на жёстких магнитных дисках; накопители на гибких магнитных дисках; накопители на компакт-дисках; накопители на магнитной ленте (стримеры); накопители на магнитно-оптических дисках;
Двоичная система
Двоичная система счисления является основной системой представления информации в памяти компьютера. В этой системе счисления используются две цифры: 0 и 1. Двоичную цифру называют битом. Для перевода десятичного числа в двоичное надо разделить его на 2 и собрать остатки, начиная с последнего частного. Двоичная система счисления особенно проста и поэтому интересна для технической реализации в ЭВМ и имеет ряд преимуществперед другими системами: 1. Для ее реализации нужны технически не сложные элементы с двумя возможными состояниями (есть ток – нет тока, намагничен – ненамагничен и т.д.). 2. Представление информации посредством только двух состояний надежно и помехоустойчиво. 4. Двоичная арифметика намного проще десятичной. 5. Двоичные таблицы сложения и умножения предельно просты. Недостаток двоичной системы – быстрый рост числа разрядов, необходимых для записи числа. Для представления информации вне ЭВМ применять двоичную систему с ее громоздкой записью неудобно. Здесь часто используют восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления. Восьмиричная система счисления
В этой системе применяют восемь цифр от 0 до 7. Восьмеричная система часто используется в областях, связанных с цифровыми устройствами. Характеризуется лёгким переводом восьмеричных чисел в двоичные и обратно, путём замены восьмеричных чисел на триплеты двоичных. Ранее широко использовалась в программировании и вообще компьютерной документации, однако в настоящее время почти полностью вытеснена шестнадцатеричной. Шестнадцатеричная система В этой системе применяют шестнадцать цифр: 0,1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F
Широко используется в низкоуровневом программировании и вообще в компьютерной документации, поскольку в современных компьютерах минимальной единицей памяти является 8-битный байт, значения которого удобно записывать двумя шестнадцатеричными цифрами. Для перевода шестнадцатеричного числа в десятичное необходимо это число представить в виде суммы произведений степеней основания шестнадцатеричной системы счисления на соответствующие цифры в разрядах шестнадцатеричного числа. Перевод чисел из двоичной системы в шестнадцатеричную
Для перевода многозначного двоичного числа в шестнадцатеричную систему нужно разбить его на тетрады справа налево и заменить каждую тетраду соответствующей шестнадцатеричной цифрой.
10. Поколения:
I. ЭВМ на эл. лампах, быстродействие порядка 20000 операций в секунду, для каждой машины существует свой язык программирования.(ЭНИАК). II. В 1960 г. в ЭВМ были применены транзисторы, изобретённые в 1948 г., они были более надёжны, долговечны, обладали большой оперативной памятью. 1 транзистор способен заменить ~40 эл. ламп и работает с большей скоростью. В качестве носителей информации использовались магнитные ленты. (БЭСМ - 6 («большая электронно - счетная машина», 6 - я модель)). III. В 1964 г. появились первые интегральные схемы (ИС), которые получили широкое распространение. ИС - это кристалл, площадь которого 10 мм2. 1 ИС способна заменить 1000 транзисторов. Появилась возможность обрабатывать параллельно несколько программ. IV. Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС), которые по мощности примерно соответствовали 1000 ИС. Это привело к снижению стоимости производства компьютеров. (“Иллиак”,”Эльбрус”). V. Характерной чертой компьютеров пятого поколения должно быть использование искусственного интеллекта и естественных языков общения. Предполагается, что вычислительные машины пятого поколения будут легко управляемы. Пользователь сможет голосом подавать машине команде.
Синтезаторы, звуки, способность вести диалог, выполнять команды, подаваемые голосом или прикосновением.
Причины успеха микропроцессорной техники.
@ невысокая стоимость компьютеров и их сравнительная выгодность для многих деловых применений по сравнению с большими ЭВМ и мини ЭВМ;@ простота использования@ возможность индивидуального взаимодействия с компьютером, без каких либо посредников и ограничений;@ относительно высокие возможности по переработке информации (типичная скорость — несколько миллионов операций в секунду, емкость оперативной памяти — от нескольких сотен Кбайт до сотен Мбайт, емкость жестких дисков нескольких сотен Мбайт до десятков Гбайт);@ высокая надежность и простота ремонта@ наличие программного обеспечения, охватывающего практически все сферы человеческой деятельности, а также мощных систем для разработки нового программного обеспечения;@ возможность объединения в сети, что позволяет десяткам и сотням пользователей легко обмениваться информацией и одновременно получать доступ к общим базам данных;
Сравнительно низкая стоимость, малые габариты и потребляемая мощность, высокая надежность и исключительная гибкость, не свойственная другим способам обработки данных, обеспечивают приоритет микропроцессоров перед другими средствами обработки данных.
Системный блок
В системном блоке размещаются основные устройства ПК, осуществляющие переработку и хранение информации. С ним соединены кабелями клавиатура, мышь и монитор. Внутри системного блока расположены: микропроцессор, который выполняет все поступающие команды, производит вычисления и управляет работой всех компонентов компьютера; оперативная память, предназначенная для временного хранения программ и данных; системная шина, осуществляющая информационную связь между устройствами компьютера; материнская плата, на которой находятся микропроцессор, системная шина, оперативная память, коммуникационные разъемы, микросхемы управления различными компонентами компьютера, счётчик времени, системы индикации и защиты; блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера; вентиляторы для охлаждения греющихся элементов; устройства внешней памяти, к которым относятся накопители на гибких и жестких магнитных дисках, дисковод, для компакт-дисков СD-ROM, предназначенные для длительного хранения информации.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 320; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!