Персональный компьютер

1.

Персональный
К
мпьютер
Чернолученская средняя школа (3812) 976-573
[email protected]
Чернолученская средняя школа (3812) 976-573
[email protected]

2.

Системный блок
Устройства ввода
Устройства вывода
Запоминающие устройства
Информация
Алгоритм
Интернет
Из истории
Выход

3.

Системный блок
В системном блоке
расположены:
Материнская плата
Блок питания
Память
Назад

4.

Цифровой
фотоаппарат
позволяет
получать фотоснимки непосредственно в
цифровом (компьютерном) формате.
Такой фотоаппарат может хранить в
своей
памяти
сотни
изображений
высокого качества. После подключения к
компьютеру полученные при съемке
изображения переписывают на любой
постоянный
носитель
информации
(дискета, винчестер, лазерный диск). При
необходимости фотоизображение можно
перенести
на
бумагу с помощью
принтера.
Цифровая видеокамера предназначена
для записи движущегося изображения в
цифровом формате, как в автономном
режиме, так и подключенной во время
видеосъемки к компьютеру. Во втором
случае обеспечивается постоянная запись
видеоизображения на жесткий диск или
его трансляция по компьютерным сетям.

5.

Одной из важных характеристик монитора является частота вывода
на экран одной картинки изображения. Частота обновления экрана
может составлять 60, 75, 85, 100, 120, 140, 150, 160 Гц и т.д. Для того
что бы изображение было достаточно стабильным достаточно
частоты смены экрана в 85 Гц. Если частота вывода изображения
равна, например, 100 Гц, то это значит, что картинка на экране
монитора меняется 100 раз за одну секунду. Если установить большее
значение частоты обновления экрана, то автоматически уменьшается
его разрешение — число точек по горизонтали и вертикали.
Разрешение может принимать, например, следующие значения: 640 х
480, 800 х 600, 1024 х 768, 1280 х 1024, 1600 х 1200 точек и т.д. С
увеличением разрешения растет четкость изображения, так как
монитор будет способен прорисовать более мелкие детали. Монитор
подключается к видеокарте, которая вставляется в один из слотов
расширения материнской (системной) платы. Мониторы различаются
размером экрана по диагонали — 14, 15, 17, 21 дюймов и т.д. Другой
важной характеристикой монитора является так называемое зерно —
расстояние между двумя физическими точками экрана, которое может
составлять 0,31, 0,28, 0,26 0,24 мм и т.д. Чем меньше эта величина, тем
более качественное изображение обеспечивает монитор.
Монитор на электронно-лучевой трубке
Монитор на жидко-кристаллической панели
Назад

6.

Дискета это гибкий магнитный диск диаметром
3,5 дюйма, помещенный в пластмассовый
корпус. Дисковод вращает диск с постоянной
угловой скоростью 360 оборотов в минуту, при
этом магнитная головка устанавливается на
определенную концентрическую дорожку, с
которой и производится запись или считывание
информации. На физическом уровне при записи
данных в двоичной форме в катушку магнитной
головки подается электрический импульс,
создающий всплеск магнитного поля —
происходит намагничивание определенного
участка диска, что соответствует «1», тот
участок, который остался не намагниченным
будет соответствовать «0». При считывании
информации намагниченный участок диска
наоборот возбуждает в катушке магнитной
головки
электрический
импульс,
что
соответствует «1». Главной характеристикой
дискеты является скорость передачи данных,
которая составляет всего 50 Кбайт/с. Перед
первым
использованием
дискеты
ее
необходимо отформатировать — создать
физическую и логическую структуру диска. В
процессе
форматирования
на
диске
формируются
концентрические
дорожки,
которые, в свою очередь, делятся на сектора,
для этого магнитная головка расставляет на
диске метки дорожек и секторов.
После форматирования диска получим:
512 байт — информационный объем
сектора
18 — число секторов на дорожке
80 — число дорожек на одной стороне
2 — число сторон
Рассчитаем информационную емкость
дискеты:
512 х 18 х 80 х 2 = 1 474 560 байт =
= 1 440 Кбайт = 1,40625 Мбайт

7.

Устройства ввода
Клавиатура
Мышь
Световое перо
Сканер
Цифровые камеры
Микрофон
Джойстик
Назад

8.

Устройства вывода
Монитор
Видеокарта
Принтер
Звуковые колонки
Звуковая карта
Проектор
Назад

9.

Клавиатура является универсальным устройством для
ввода информации в компьютер. Клавиатура позволяет
вводить числовую и текстовую информацию, а так же
управлять работой компьютера. При нажатии на клавишу в
компьютер поступает определенная последовательность
электрических импульсов (8-битный код клавиши). На
физическом
уровне
производится
сканирование
клавишного поля клавиатуры и считывание порядкового
номера нажатой клавиши. Клавиатура подключается через
контроллер к магистрали материнской платы. Стандартная
клавиатура имеет 101 клавишу.

10.

Световое перо служит для ввода графической
информации в компьютер при рисовании или письме.
Для тех, кто не очень дружен с компьютером, наконец,
появился альтернативный способ ввода информации
без помощи клавиатуры: теперь это можно делать
старым проверенным способом – с помощью ручки. На
первый взгляд, ручка напоминает обычную шариковую.
При движении светового пера по поверхности
графического планшета вырабатываются цифровые
штрих-коды, несущие информацию в компьютер о следе,
который остается на этой поверхности. Точно такой же
по форме след появляется на экране дисплея. Основной
характеристикой светового пера является его точность
ввода графической информации, которая может
составлять, например, +/-0,5, +/-0,25 мм и выше.
В настоящее время созданы
специальные
дисплеи,
на
поверхности которых можно
непосредственно
писать
световым пером.
Привет , всем, из
Чернолучья !

11.

Запоминающие устройства
Временная память
Внутренняя
память
Постоянная
память
Внешняя память
Дискета
Лазерный диск
Винчестер
Flash-память
Назад

12.

В манипуляторе мышь используется оптикомеханический принцип действия. Его рабочим
элементом является массивный металлический
шар покрытый резиной. При перемещении корпуса
мыши по горизонтальной поверхности шар
вращается. Вращение шара передается двум
роликам, расположенным перпендикулярно друг к
другу.
Ролики
фиксируют
информацию
о
перемещении шара по координатной плоскости и с
помощью фоточувствительных элементов и
передают эту информацию в компьютер. Таким
образом, вращение шара мыши превращается в
движение курсора по экрану монитора. Мышь
имеет две или три кнопки управления. В настоящее
время
широкое
распространение
получила
оптическая мышь, в которой нет механических
частей. Источник света, размещенный внутри
мыши, освещает поверхность по которой она
движется.
Интенсивность
отраженного
от
поверхности света изменяется при движении
мыши.
Отраженный
свет
фиксируется
светоприемником
мыши.
Изменения
света
преобразуются в перемещение курсора на экране.

13.

Принтер предназначен для вывода на бумагу (создания
твердой копии) числовой, текстовой и графической
информации. Подключается он к компьютеру через
параллельный порт. В струйных принтерах используется
термическая
или
пьезоэлектрическая
чернильная
печатающая головка, которая под давлением выбрасывает
чернила из ряда сопел на бумагу. Лазерный принтер
работает по
принципу электрографической
печати,
позаимствованному из ксерографии. Фоточувствительный
барабан облучается модулированным (изменяющимся)
лазерным лучом. В результате на барабане
возникают положительно заряженные точки.
Затем
на
барабан
наносится
тонер
(электрографический проявитель), который
осаждается на положительно заряженных
участках.
Предварительно
заряженная
отрицательно бумага прижимается к барабану и
тонер притягивается к ней. Последний этап
состоит в термической фиксации порошка на
бумаге при температуре 200°С. Одной из
важных характеристик принтера является его
разрешающая способность, которая может
составлять, например, 600 х 600 dpi и выше.

14.

Акустические колонки, наушники служат для
вывода звука из компьютера и подключаются к
выходу звуковой карты. Их наличие является
обязательным для мультимедийного компьютера.
Звуковая карта устанавливается в один из слотов
расширения на системной (материнской) плате.
Обычно
звуковая
карта
имеет
также
дополнительную возможность синтезировать
звук (в памяти звуковой карты хранятся звуки 128и различных музыкальных инструментов) и
воспроизводить одновременно 32 и более
инструмента. По этой причине звуковая карта
имеет еще и другое название – музыкальная
карта.

15.

При использовании лазерного диска (CD —
компакт диск) применяется оптический принцип
чтения информации. Информация записывается на
одну дорожку, которая имеет форму спирали.
Дорожка содержит чередующиеся участки с
различной отражающей способностью — ровная
зеркальная
поверхность
или
углубление,
прожженное лазерным лучом еще при записи. При
чтении лазерный луч падает на поверхность
вращающегося диска. Луч хорошо отражается от
зеркальной поверхности, что соответствует «1» и не
отражается от темного углубления — «0». Затем
отраженные световые импульсы преобразуются в
электрические, которые передаются в компьютер.
На CD-ROM и DVD-ROM дисках хранится
информация, которая была записана при их
изготовлении путем штамповки (DVD — цифровой
видеодиск). Такие диски имеют белый цвет и не
могут быть перезаписаны (ROM — только чтение).
Информационная емкость CD-ROM диска может
достигать 800 Мбайт. DVD-ROM диски содержат
более тонкие дорожки, да и дорожек стало больше
— емкость увеличилась до 17 Гбайт. Скорость
считывания информации напрямую зависит от
скорости вращения диска и может достигать 5
Мбайт/с. Существуют CD-R и DVD-R диски —
записываемые один раз (имеют желтоватый цвет), а
так
же
CD-RW
и
DVD-RW
диски
—
перезаписываемые многократно (имеют темный
зеленоватый цвет).

16.

Винчестер
или
жесткий
магнитный
диск
представляют собой один или несколько дисков,
размещенных на одной оси и вращающихся с
большой угловой скоростью (до 7200 об/мин),
заключенных
в
металлический
корпус.
В
современных винчестерах магнитные головки как
бы «летят» на расстоянии долей микрона (меньше
толщины человеческого волоса) от поверхности
вращающихся дисков. За счет малого расстояния
между диском и головкой достигается большая
плотность записи (количество дорожек на каждом
диске может достигать нескольких тысяч, а
количество секторов на дорожке — нескольких
десятков). В результате информационная емкость
жестких дисков может составлять 20 — 200 Гбайт и
более. За счет большой скорости вращения
жесткие диски обеспечивают высокую скорость
записи и считывания информации, которая у самых
высокоскоростных винчестеров может достигать
133 Мбайт/с. На физическом уровне при записи
данных в двоичной форме в катушку магнитной
головки
подается
электрический
импульс,
создающий всплеск магнитного поля — происходит
намагничивание определенного участка диска, что
соответствует «1», тот участок, который остался не
намагниченным будет соответствовать «0». При
считывании информации намагниченный участок
диска наоборот возбуждает в катушке магнитной
головки электрический импульс, что соответствует
«1».

17.

Flash-память позволяет записывать и хранить
данные в микросхемах. Такая память не имеет в
своем составе движущихся частей, что обеспечивает
высокую сохранность данных. Другим важным
достоинством
Flash-памяти
является
ее
компактность.
Для
записи
или
считывания
информации
карта
памяти
вставляется
в
универсальный
USB-порт
компьютера.
Информационная
емкость
Flash-карты
может
составлять 128, 256, 512 Мбайт, сегодня счет пошел на
Гбайты. Этот вид памяти способен вытеснить
традиционные накопители информации, такие как,
дискета, компакт-диск, а со временем возможно и
винчестер. Flash-карты также успешно используются
в цифровых камерах для накопления видео и
звуковой информации.

18.

Процессор устанавливается в
специальный разъем на
материнской плате
CPU
Системная (материнская) плата является основным
компонентом аппаратной части компьютера. Системная
плата содержит магистраль обмена информацией, на ней
имеются разъемы для установки процессора и оперативной
памяти, а также слоты для установки контроллеров внешних
устройств (Видеокарта, звуковая карта, сетевая карта, TVкарта, FM-карта и другие).
Процессор строится на основе большой интегральной
схемы, которая включает в себя огромное число элементов
— диодов, транзисторов, конденсаторов, резисторов и т.д.
Например, процессор Pentium 4 содержит 58 миллионов
функциональных элементов. Эта сложнейшая система
является мозгом компьютера. Процессор обрабатывает
информацию, представленную в двоичном виде и
располагается на материнской плате.
Важнейшей характеристикой процессора, определяющей
его быстродействие, является тактовая частота. Тактовая
частота показывает сколько простейших операций (тактов)
выполняет процессор за 1 секунду. Примером простейшей
базовой операции можно считать, например, операцию
сложение двух двоичных чисел. Процессор Pentium 4 имеет
тактовую частоту 3 ГГц. Это значит что за 1 секунду он
способен выполнить 3 миллиарда базовых операций.
Другой важной характеристикой процессора является его
разрядность.
Разрядность
процессора
определяет
количество двоичных разрядов, которые процессор
обрабатывает за один такт в своей работе. Если, например,
разрядность шины данных процессора составляет 128, то
это значит, что процессор за один такт обрабатывает 128 бит.
Бит — это наименьший кусочек информации, который может
принимать значения «0» либо «1».

19.

Системная плата
Дальше
Назад

20.

Магистраль (системная шина) включает в
себя три многоразрядные шины: шину
данных, шину адреса и шину управления,
которые
представляют
собой
многопроводные
линии.
К
магистрали
подключаются процессор и оперативная
память, а также периферийные устройства
ввода, вывода и хранения информации,
которые обмениваются информацией, на
машинном языке – последовательностями
нулей и единиц в форме электрических
импульсов. Только процессор и оперативная
память
через
магистраль
напрямую
обмениваются информацией друг с другом!
Шина данных. По ней данные передаются
между различными устройствами. Например,
считанные из оперативной памяти данные
могут быть переданы процессору для
обработки, а затем полученные данные могут
быть отправлены обратно в оперативную
память для хранения. Таким образом, данные
по шине данных могут передаваться от
устройства
к
устройству
в
любом
направлении. Разрядность шины данных
определяется разрядность процессора, то
есть
количеством
двоичных
разрядов,
которые
могут
обрабатываться
или
передаваться процессором одновременно.
Шина адреса. Выбор устройства или ячейки
памяти, куда пересылаются или откуда
считываются данные по шине данных,
производит процессор. Каждое устройство
или ячейка оперативной памяти имеет свой
адрес. Адрес передается по адресной шине,
причем сигналы по ней передаются в одном
направлении – от процессора к оперативной
памяти и к другим устройствам. Поэтому
шина адреса является однонаправленной.
Разрядность шины адреса определяет
объем адресуемой памяти – адресное
пространство,
то
есть
количество
однобайтовых ячеек оперативной памяти,
которое могут иметь уникальные адреса.
Количество адресуемых ячеек памяти можно
рассчитать по формуле:
N = 2I, где I – разрядность шины адреса.
Разрядность шины адреса в современных
персональных компьютерах составляет 36
бит. Таким образом, максимально возможное
количество адресуемых ячеек памяти:
N = 236 = 68 719 476 736.
Шина управления. По шине управления
передаются
сигналы,
определяющие
характер
обмена
информацией
по
магистрали.
Сигналы
управления
показывают, какую операцию – считывание
или запись информации из памяти – нужно
производить,
синхронизируют
обмен
информацией между устройствами и так
далее.

21.

Магистрально-модульный принцип
работы компьютера
Процессор
Временная память
Шина данных
8, 16, 32, 64 бита
Шина адреса
16, 20, 24, 32, 36 битов
Шина управления
Устройства
ввода
Постоянная
память
Устройства
вывода
Сетевые
устройства

22.

Логическая схема системной платы
Процессор
Дисплей
Оперативная
память
Магистраль
AGP
Северный мост
Звуковая карта
Сетевая карта
PCI
локальная шина
HDD
CD-ROM
DVD-ROM
Мышь
Внешний модем
UDMA
COM
Южный мост
PS/2
USB
Сканер
Цифровые камеры
LPT
Принтер
Клавиатура

23.

Принцип вывода информации на
экран монитора состоит в следующем:
в
видеопамяти
компьютера
содержится
битовая
карта
изображения (двоичный код для цвета
каждой точки экрана) и периодически
происходит считывание содержимого
видеопамяти и отображение его на
экран. Частота считывания может,
например, составлять 85 Гц. Монитор
подключается к видеокарте, которая
вставляется в один из слотов
расширения материнской (системной)
платы.
Именно
на
видеокарте
размещена микросхема видеопамяти.
Современные видеокарты обладают
видеопамятью в 256 Мбайта и более.
Изображение
может
состоять,
например, из 800 х 600 = 480.000 точек
и строиться, например, на основе 232 =
4.294.967.296 цветов! Говорят, что
глубина цвета в данном случае равна
32 битам.
Рассмотрим формирование изображения на
примере графического режима с разрешением
800 х 600 точек и глубиной цвета 8 бит. В
видеопамяти
хранится
битовая
карта
изображения — двоичный код каждой точки,
определяющей ее цвет. В данном случае
количество возможных цветов составляет 28 =
256. Три луча (красный, синий, зеленый)
синхронно
пробегают
экран
построчно.
Интенсивность каждого луча меняется при
движении по строке в соответствии с
двоичным кодом данной точки. В каждой из
600 строк высвечивается по 800 точек, всего
480 000 точек.

24.

Проектор позволяет вывести на
большой экран содержимое экрана
монитора.
Используется
для
демонстрации работы программ,
презентаций,
слайдов,
видеофильмов
многочисленной
аудитории. Размер изображения по
диагонали может составлять 300
дюймов (7,62 метра) и более.
Сегодня
проектор
становится
незаменимым в процессе обучения.

25.

Джойстик — это игровой манипулятор
созданный для более удобного управления
ходом компьютерных игр. Как правило он
представляет собой рукоятку с кнопками.
Джойстик подключается к специальному
игровому порту на звуковой плате. В
результате эволюции джойстика возник более
сложный манипулятор — руль с педалями.

26.

Сканер
осуществляет
оптический
ввод
изображений,
представленных в виде фотографий, рисунков, слайдов, текстовых
документов и их преобразование в цифровую форму. Сканируемое
изображение освещается светом трех цветов — красным, синим,
зеленным. Отраженный от изображения свет попадает на линейную
матрицу фотоэлементов, которая движется, считывая изображение и
преобразует его в двоичный код. Теперь исходное изображение
можно записать в графический файл. Разрешающая способность
сканеров составляет 600, 1200 dpi и выше. Разрешение в 600 dpi
означает, что при прохождении одного дюйма изображения
сканируется 600 точек (1 дюйм = 2,54 см). Важной характеристикой
сканера является его цветопередача, которая может составлять 36,
42, 48 бит и более.

27.

Оперативная память располагается внутри
системного блока на материнской плате. Иногда
этот вид памяти называют внутренней или
временной. Конструктивно она выполнена в виде
небольших плат с микросхемами памяти, в
которых находится множество ячеек памяти.
Объем одной ячейки составляет 1 байт = 23 бит =
8 бит. Бит это наименьшая порция информации —
может принимать значения «0» либо «1». Для
построения одной ячейки памяти требуется
восемь триггеров, так как триггер способен
хранить 1 бит информации. У каждой ячейки
памяти есть свой уникальный двоичный адрес.
Оперативная память работает только в то время,
когда компьютер включен, она служит для
временного хранения данных и программ. Эта
память невелика по сравнению с постоянной
памятью, например, винчестера, но обладает
огромной скоростью записи и чтения данных.
Именно это свойство временной памяти помогает
процессору справиться с огромными потоками
данных при их обработке. Только процессор и
оперативная память непосредственно через
магистраль обмениваются данными между собой.
Частота записи или чтения информации в ячейках
памяти
может
достигать
800
МГц.
Информационная емкость оперативной памяти
может принимать следующие значения — 1, 4, 8,
16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 Мбайт и т.д.
Планки памяти вставляются в
специальные разъемы на
материнской плате и напрямую
соединены с магистралью

28.

Блок питания служит для преобразования
переменного напряжения 220в осветительной
сети в постоянные напряжения 5в и 12в.
Постоянное напряжение в 5в необходимо для
питания электронной начинки компьютера.
Постоянное напряжение в 5в используется также
для формирования электрического импульса,
соответствующего логическому сигналу «1».
Отсутствие такого импульса соответствует
логическому сигналу «0». Напряжение в 12в
приводит
в
движение
электродвигатели
дисководов и вентиляторов охлаждения.

29.

Микрофон позволяет вводить аналоговый звуковой сигнал в
компьютер. Затем звуковая информация из аналогового вида
преобразуется
в
цифровой
(компьютерный)
формат.
Микрофон подключается ко входу звуковой карты, которая
обеспечивает 16-битное двоичное кодирование звука. В
данном случае звуковая карта является устройством ввода
информации в компьютер. Звуковая карта устанавливается в
один из слотов расширения на системной (материнской)
плате.

30.

Монитор на электронно-лучевой трубке
Изображение
на
экране
создается
пучком
электронов, испускаемых электронной пушкой. Этот
электронный луч (пучок электронов) разгоняется
высоким электрическим напряжением и падает на
внутреннюю
поверхность
экрана,
покрытую
составом люминофора. Люминофор светится при
попадании на него электронного луча. Система
управления лучом заставляет пробегать его по
строкам весь экран и менять его интенсивность, а
следовательно и яркость свечения люминофора.
Таким образом луч построчно рисует изображение
на экране. В цветном мониторе цвет формируется из
трех основных составляющих: красный, синий и
зеленый.
Внутри
электронно-лучевой
трубки
находятся три электронных пушки, создающие три
луча с разной скоростью потока электронов. На
экране равномерно распределены очень мелкие
точки люминофора трех цветов. Люминофор
данного
цвета
реагирует
на
электроны
определенной скорости. Цветное изображение
формируется за счет смешивания трех базовых
цветов. При смешении красного и зеленого цветов
образуется желтый, красного и синего — пурпурный,
синего и зеленого — голубой. Если смешать три
базовых цвета при полной яркости, то получится
белый. Сочетания базовых цветов различной
яркости дают множество других цветов и оттенков.

31.

Монитор на основе жидко-кристаллической панели
Главная
деталь
современного
жидко-кристаллического
монитора — TFT-панель. В основе ее работы лежит принцип
изменения прозрачности жидких кристаллов под воздействием
электрического тока. Молекулы жидких кристаллов под
воздействием электричества могут изменять свою ориентацию
в пространстве и вследствие этого изменять яркость
проходящего сквозь них светового луча. Для подсветки панели
с ее обратной стороны устанавливается специальная яркая
лампа.
При
смене
электрического
поля
частицы
перестраиваются по-новому, что требует некоторого времени.
Поэтому при выборе ЖК-монитора важен такой параметр, как
время отклика пиксела матрицы: чем оно меньше, тем быстрее
перестраиваются частицы. Время отклика может составлять 10,
20, 30 мс. Для создания точечного дисплея изготовляют
матрицу из миниатюрных прозрачных ячеек, заполненных
жидким
кристаллом.
Она
помещается
между
двумя
электродами, один из которых — цельная пластина, а другой
состоит
из
множества
миниатюрных
контактов,
соответствующих отдельным ячейкам. В современных
мониторах подача электрического сигнала на индивидуальные
электроды происходит через так называемые тонкопленочные
транзисторы (TFT). Цветное изображение получается в
результате использования трех фильтров, которые выделяют
из излучения источника белого света три основные
компоненты — красный, синий, зеленый. Комбинация трех
основных цветов для каждой точки или пиксела экрана дает
возможность воспроизвести любой цвет.

32.

Мир информации
Системы счисления
Логика компьютера
Алгебра логики
Назад

33.

Слово информация происходит от латинского
information – передача сведений, разъяснение. С
научной точки зрения информация – отражение
картины мира с помощью сообщений.
Человек воспринимает окружающий мир (получает
информацию) с помощью органов чувств (зрения,
слуха, обоняния, осязания, вкуса). Чтобы правильно
ориентироваться в мире, он запоминает полученные
сведения
(хранит
информацию).
В
процессе
достижения каких-либо целей человек принимает
решения (обрабатывает информацию), а в процессе
общения с другими людьми – передаёт и принимает
информацию. Таким образом – человек живет в
огромном мире информации.
Процессы, связанный с получением, хранением,
обработкой и передачей информации, называются
информационными процессами.
Человеческое мышление можно рассматривать как
процесс обработки информации. Человек является
носителем очень большого объёма информации в
виде зрительных образов, знания различных
факторов и теорий и т. д. Весь процесс познания
является процессом получения и накопление
информации. Для обмена информацией между
людьми служат языки. Хранение информации
осуществляется с помощью книг, а в последние
время всё больше посредством электронных
носителей.
Дальше
Информация

34.

00010110
Информационные процессы характерны
не только для живой природы, человека и
общества, но и для техники. Человеком
разработаны технические устройства, в
частности компьютеры, которые специально
предназначены
для
автоматической
обработки информации.
Создание глобальной компьютерной сети
Интернет позволило обеспечить для каждого
человека
уникальную
потенциальную
возможность быстрого доступа ко всему
объёму
информации,
накопленному
человечеством за всю его историю!
Информационный подход к исследованию
мира реализуется в рамках информатики –
комплексной науки об информации
и
информационных процессах.
Назад

35.

Позиционные и непозиционные
системы счисления
Двоичная система счисления
Количество информации
Восьмеричная система
счисления
Шестнадцатеричная
система счисления
Назад

36.

Система
счисления
Основание
Алфавит
цифр
Десятичная
10
0, 1, 2, 3, 4,
5, 6, 7, 8, 9
Двоичная
2
0, 1
Дальше
Система счисления – это знаковая
система, в которой числа записываются
по определенным правилам с помощью
цифр – символов некоторого алфавита.
Например, в десятичной системе для
записи числа существует десять всем
хорошо известных цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5,
6, 7, 8, 9.
Все системы счисления делятся на
позиционные и непозиционные. В
позиционных
системах
счисления
значение
цифры
зависит
от
ее
положение в записи числа, а в
непозиционных – не зависит. Позиция
цифры в числе называется разрядом.
Разряд
числа
возрастает
справа
налево, от младших разрядов к
старшим.
Каждая
позиционная
система
использует определенный алфавит
цифр и основание. В позиционных
системах счисления основание системы
равно количеству цифр (знаков в ее
алфавите) и определяет, во сколько раз
различаются значения цифр соседних
разрядов числа.
Наиболее
распространенными
в
настоящее
время
позиционными
системами
счисления
являются
десятичная и двоичная.

37.

IVXLCDM
Первую
позиционную
систему
счисления придумали еще в Древнем
Вавилоне. Вавилонская нумерация была
шестидесятеричной, и поэтому в ней
использовалось 60 цифр! До сих пор при
измерении времени мы используем
основание, равное 60. Ведь в 1 мин = 60
с, 1 час = 60 мин.
В XIX веке широкое распространение
получила двенадцатеричная система
счисления. Даже сегодня мы используем
дюжину – число 12. В сутках две дюжины
часов. Круг содержит тридцать дюжин
градусов.
В непозиционных системах счисления
значение цифры не зависит от ее
положение в записи числа. Римская
система
счисления
является
непозиционной. Ее алфавит состоит из
цифр: I V X L C D M. Причем I – это 1, V –
5, X – 10, L – 50, C – 100, D – 500, M – 1000.
Значение цифры не зависит от ее
положения в числе.
Из истории
Назад

38.

Рассмотрим
в
качестве
примера
десятичное число 425. Самая правая цифра
обозначает пять единиц, вторая справа – два
десятка и, наконец, третья – четыре сотни.
Число 425 записано в привычной для нас
свернутой форме. Мы настолько привыкли к
этой форме записи, что уже не замечаем, как
в уме умножаем цифры числа на различные
степени числа 10.
В развернутой форме запись числа 425 в
десятичной системе выглядит следующим
образом:
42510 = 4х100 + 2х10 + 5х1
42510 = 4х102 + 2х101 + 5х100
Как видно из примера, число в
позиционных
системах
счисления
записывается в виде суммы степеней
основания
(в
данном
случае
10),
коэффициентами при этом являются цифры
данного числа.
Дальше

39.

В двоичной системе основание равно 2, а
алфавит состоит из двух цифр (0 и 1). В
развернутой
форме
двоичные
числа
записываются в виде суммы степеней
основания 2 с коэффициентами, в качестве
которых выступают цифры 0 или 1. Например,
развернутая двоичная запись двоичного
числа 1012 будет иметь вид:
1х22 + 0х21 + 1х20
Теперь
это
двоичное
число
представить в десятичной форме:
легко
2 1 0
1012 = 1х22 + 0х21 + 1х20 = 4 + 0 + 1 = 510
Для перевода десятичного числа
в двоичное, его последовательно
делят на два и каждый раз
записывают остаток:
15210 :
76 :
38 :
19 :
9 :
4 :
2 :
1 :
2
2
2
2
2
2
2
2
0
0
0
1
1
0
0
1
100110002 = 15210

40.

Сложение двоичных чисел
00101001
+
01101100
10010101
1+1=10

41.

Вычитание двоичных чисел
10-1=1
10010101
– 01101100
00101001

42.

Умножение двоичных чисел
1011
1101
1011
+ 1011
1011
10001111

43.

Деление двоичных чисел
110110 11
–11
10010
0011
– 11
0

44.

Информационная емкость
может составлять:
Дискета – 1,38 Мб
Лазерный диск – 10 Гб
Винчестер – 300 Гб
Оперативная память –
1 Гб = 1024 Мб
Книга – 1 Мб
Назад
За
единицу
количества
информации
принимается такое же количество информации,
которое содержит сообщение, уменьшающее
неопределенность знаний в два раза. Такая
единица названа бит. Бит может принимать
только два значения – «0» либо «1», так как
двоичная система счисления является самой
простейшей и имеет всего два знака в своем
алфавите. Таким образом бит – это мельчайшая
единица измерения информации.
Следующей по величине единицей измерения
количества информации является байт, причем:
1 байт = 23 бит = 8 бит
Кратные
байту
единицы
измерения
количества информации вводятся следующим
образом:
1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт
1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт = 220 байт
1 Гбайт = 210 Мбайт = 1024 Мбайт = 230 байт
1 Тбайт = 210 Гбайт = 1024 Гбайт = 240 байт
Как видите для построения более крупных
единиц
измерения
объема
информации
используется в качестве основания степени
«двойка», по той причине, что мы находимся в
двоичной системе счисления.

45.

В компьютере используется также
восьмеричная система счисления, в
которой основание равно 8, а алфавит
состоит из восьми цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
В развернутой форме восьмеричные
числа записываются в виде суммы
степеней основания 8, а коэффициентами
будут цифры от 0 до 7.
Например, восьмеричное число 2548
переведем в десятичное:
2 1 0
2548 = 2х82 + 5х81 + 4х80 =
= 128 + 40 + 4 = 17210
Для обратного перевода десятичного
числа
в
восьмеричное
нужно
последовательно делить его на восемь и
каждый раз записывать остаток:
17210 : 8
21 : 8
2 : 8
4
5
2
Таким образом получим:
2548 = 17210
01234567
Назад

46.

В компьютере используется также
шестнадцатеричная система счисления, в
которой основание равно 16, а алфавит
состоит из шестнадцати цифр: 0, 1, 2, 3, 4,
5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Так как
арабских цифр всего десять, остальные
пришлось
обозначить
латинскими
буквами. Причем, символ A будет
соответствовать 10-и, B – 11-и, C – 12-и, D
– 13-и, E – 14-и, F – 15-и. В развернутой
форме
шестнадцатеричные
числа
записываются в виде суммы степеней
основания 16, а коэффициентами будут
цифры от 0 до F.
Например, шестнадцатеричное число
1C516 переведем в десятичное:
Для обратного перевода десятичного
числа в шестнадцатеричное нужно
последовательно
делить
его
на
шестнадцать и каждый раз записывать
остаток:
45310 : 16
28 : 16
1 : 16
5
12
1
5
C
1
Таким образом получим:
1C516 = 45310
2 1 0
1C516 = 1х162 + 12х161 + 5х160 =
= 256 + 192 + 5 = 45310
Назад
0123456789ABCDEF

47.

Базовые логические элементы
Логические функции
Сумматор процессора
Триггер
Законы логики
Конструктор схем
Назад

48.

!
Логический элемент НЕ
Доказано, чт о даже самую сложную
логику можно реализоват ь с помощью т рех
прост ейших базовых логических элемент ов:
НЕ, ИЛИ, И. Рассмот рим работ у каждого из
Таблица ист инност и
них подробнее.
0
1
Вход A
НЕ
1
0
Выход F
Логическое отрицание (инверсия)
A F
0 1
1 0
F=A

49.

Логический элемент ИЛИ
Таблица ист инност и
A B F
0
Вход A
1
Вход B
ИЛИ
1
Выход F
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Логическое сложение (дизъюнкция) F = A v B

50.

Логический элемент И
Таблица ист инност и
A B F
1
Вход A
1
Вход B
И
1
Выход F
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Логическое умножение (конъюнкция) F = A & B

51.

Думай голова, думай…
A
B
И
A&B
ИЛИ
F = (A & FB) v B
?
A B F
НЕ
B
0 0
Реши задачу
0 1
Схема, сост оящая из нескольких
логических
элемент ов
т оже
имеет свою логику. Перенесит е
эт у схему в вашу т ет радь.
Пост ройт е для
нее т аблицу
ист инност и. Запишит е формулу
логической функции эт ой схемы.
1
0
1 0 1
1 1 1
Назад

52.

Алгоритм Программа
Примеры программ на Visual Basic
Примеры программ на Delphi
Примеры программ на C++Builder
Азбука Visual Basic
Программирование с нуля
Назад

53.

Программа 1
Microsoft Visual Basic
Private Sub Form_Click()
Print "Возведение двойки в степень от 1 до 32"
Print "Разрядность и число цветов видеокарты"
While n < 32 ' пока
n=n+1
Print n, 2 ^ n
Wend
' конец цикла
End Sub
Назад
Дальше

54.

Программа 2
Private Sub Form_Click()
Microsoft Visual Basic
f=1
For n = 2 To 20 ‘для n от 2 до 20
f=f*n
Print n, f
Next n ‘следующее n
End Sub
Назад
Дальше

55.

Dim a, b, c, x1, x2, d
Private Sub Command1_Click()
d=b^2-4*a*c
If d >= 0 Then
x1 = (– b + Sqr (d) ) / (2 * a)
x2 = (– b – Sqr (d) ) / (2 * a)
Print "x1 ="; x1
Print "x2 ="; x2
Else
Print "Корней нет"
End If
End Sub
Private Sub Text1_Change()
a = Text1.Text
End Sub
Private Sub Text2_Change()
b = Text2.Text
End Sub
Private Sub Text3_Change()
c = Text3.Text
End Sub
Программа 3
Microsoft Visual Basic
x2 – 12x + 35 = 0
x1 = 5
x2 = 7
Назад
Дальше

56.

Программа 4
Microsoft Visual Basic
Генератор квадратных уравнений
Private Sub Form_Click()
Randomize Timer
X1 = Int (Rnd * 10 + 1) 'случайный первый корень
X2 = Int (Rnd * 10 + 1) 'случайный второй корень
q1 = -(X1 + X2) ‘по теореме Виета
q2 = X1 * X2
‘по теореме Виета
Print " x2 "; q1; "x + "; q2; " = 0"; "
x1 ="; X1; " x2 ="; X2
End Sub
Назад
Дальше

57.

Программа 5
Microsoft Visual Basic
Private Sub Command1_Click()
Cls
Randomize Timer
For m = 1 To 30
45
For n = 1 To 20
03
a = Int (Rnd * 10)
26
Print a;
37
s=s+a
39
Next n
Print Chr(13);
24
Next m
Print “Сумма = “; s
End Sub
Назад
0
1
1
5
5
8
7
6
3
9
7
6
9
5
8
2
1
2
1
2
4
0
5
0
2
9
5
3
0
5
Сумма = 245

58.

Программа 1
Borland Delphi
// Вычисление суммы целых чисел от 1 до 100
var
i: integer;
s: integer;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
for i := 1 to 100 do s := s + i;
Label1.Caption := IntToStr (s);
s := 0;
end;
Назад
Дальше

59.

Программа 2
Borland Delphi
var
s, d, e, a, b: integer;
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
for s := 1 To 9 do
Магическое число это такое
for d := 0 To 9 do
трехзначное
число,
сумма
for e := 0 To 9 do
кубов цифр которого равна
самому числу. Например – 153,
begin
действительно:
a := s * 100 + d * 10 + e * 1;
13 + 53 + 33 = 153
b := s*s*s + d*d*d + e*e*e;
if a = b then
Edit1.Text := Edit1.Text + Chr(32) + IntToStr(a);
end;
end;
Назад
Дальше

60.

Программа 3
Borland Delphi
// Символьные переменные
var
a: String[20]; //резервирование строковых переменных
b, c, d, e: String;
i, j: Integer; //резервирование переменных целого типа
begin
a := 'информатика';
b := a[3] + a[4] + a[5] + a[6] + a[7];
i := Length(b); // длина слова
c := 'Оля + ';
d := 'Коля';
e := c + d;
j := Length(e); // длина слова
Label1.Caption := b;
Label2.Caption := 'Число символов = ' + IntToStr(i);
Label3.Caption := e;
Label4.Caption := 'Число символов = ' + IntToStr(j);
end;
Назад
Дальше

61.

Программа 4
Borland Delphi
// Вычисление определенного интеграла
var
x, y, a, b, d, s: real;
i: integer;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
a := StrToFloat (Edit1.Text); //нижний предел
b := StrToFloat (Edit2.Text); //верхний предел
b
d := (b - a)/1000;
//шаг
x := a + d/2;
for i := 1 to 999 do
a
begin
x := x + d;
//наращивание аргумента
y := x * x + 5 * x - 40; //вычисление функции
s := s + y * d;
//накопление суммы
end;
Label1.Caption := Label1.Caption + FloatToStr (s);
end;
S = ∫(2x2 + 5x – 43)dx
Назад
Дальше

62.

Программа 5
Borland Delphi
var
i, j, s: integer;
450
a: Array [1..10,1..10] of integer;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
031
begin
261
Randomize;
375
s := 0;
Label1.Caption := '';
395
for i := 1 to 10 do
248
begin
Сумма
=
245
for j := 1 to 10 do
begin
a[i,j] := Random(10);
Label1.Caption := Label1.Caption + Chr(32) + IntToStr (a[i,j]);
s := s + a[i,j];
end;
Label1.Caption := Label1.Caption + #13;
end;
Label1.Caption := Label1.Caption + chr(13);
Label1.Caption := Label1.Caption + ' Сумма = ' + IntToStr(s);
end;
7
6
3
9
7
6
9
5
8
2
1
2
1
2
4
0
5
0
2
9
5
3
0
5
Назад

63.

Программа 1
Borland C++ Builder
void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
int s, d, e, a, b;
Магическое число это такое
for (s=1; s<10; s++)
трехзначное
число,
сумма
кубов цифр которого равна
for (d=0; d<10; d++)
самому числу. Например – 153,
for (e=0; e<10; e++)
действительно:
{
13 + 53 + 33 = 153
a = s*100 + d*10 + e*1;
b = pow(s,3) + pow(d,3) + pow(e,3);
if (a == b) Label1->Caption =
Label1->Caption + IntToStr (a) + " ";
}
}
Назад
Дальше

64.

Программа 2
void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
int i, j, max, a[4][5];
randomize();
max = 0;
for (i=0; i<4; i++)
{
for (j=0; j<5; j++)
{
a[i][j] = random(1000);
Label1->Caption = Label1->Caption + a[i][j] + " ";
}
Label1->Caption = Label1->Caption + "\n";
}
for (i=0; i<4; i++)
for (j=0; j<5; j++)
{
if (a[i][j] > max) max = a[i][j];
}
Label1->Caption = Label1->Caption +
"Максимальный элемент " + max + "\n";
}
max
Borland C++ Builder
4
0
2
3
3
2
5
3
6
7
9
4
0
1
1
5
5
8
7
6
3
9
7
6
9
5
8
2
1
2
1
2
4
0
5
0
2
9
5
3
0
5
Назад
Дальше

65.

Программа 3
void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
int n;
//инициализация переменных
float a, b, x, y, d, s;
Image1->Visible = false;
Image2->Visible = false;
a = StrToFloat (Edit1->Text); //ввод нижнего предела
b = StrToFloat (Edit2->Text); //ввод верхнего предела
if (a < b) //уловие ЕСЛИ
{
b
n = 10000;
//число разбиений
d = (b - a)/n; //вычисление шага передвижения
x = a;
//начало передвижения
while (x < b) //условие ПОКА
a
{
x = x + d;
//передвижение на шаг
y = 2 * x * x - 5 * x - 7;
//вычисление значения функции
s = s + y * d;
//суммирование площадей прямоугольников
}
Label1->Caption = "Интеграл = " + FloatToStr (s); //вывод результата
Image3->Visible = true;
}
if (a>=b) //уловие ЕСЛИ
{
Label1->Caption = "/a/ должно быть больше /b/"; //вывод сообщения
Image1->Visible = true;
Image3->Visible = false;
}
}
Borland C++ Builder
S = ∫(2x2 + 5x – 48)dx
Дальше
Назад

66.

Чернолученская средняя школа (3812) 976-573
[email protected]
Программа 4
void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
// Сортировка одномерного массива по возрастанию
{
int a[20], b, n, f;
Label1->Caption = "";
Label2->Caption = "";
randomize();
for (n=0; n<20; n++) // случайные в массив
{
a[n] = random(10);
Label1->Caption = Label1->Caption + a[n] + " ";
}
sortirovka:
f=0;
// флажок
for (n=0; n<19; n++)
{
if (a[n] > a[n+1]) // сравнить соседние
{
b = a[n];
// запомнить большее
a[n] = a[n+1]; // меньшее сместить влево
a[n+1] = b;
// большее сместить вправо
f=1;
// флажок
}
}
if (f==1) goto sortirovka;
for (n=0; n<20; n++) // результат сортировки
Label2->Caption = Label2->Caption + a[n] + " ";
}
Borland C++ Builder
Назад

67.

Начало
Команда 1
Команда 2
…
Команда N
Конец
Алгоритм – это строго детерминированная
последовательность
действий,
описывающая
процесс преобразования объекта из начального
состояния в конечное, записанная с помощью
понятных исполнителю команд.
Исполнитель – это объект который способен
выполнять
команды
алгоритма.
Каждый
исполнитель имеет свою систему команд, в
которую входят команды, которые исполнитель
понимает и может исполнить.
Как правило исполнитель выполняет алгоритм
формально, так как не знает заранее, что
получится
в
результате
исполнения
этого
алгоритма.
Алгоритм, в котором команды выполняются
последовательно одна за другой, называется
линейным алгоритмом.
Свойства алгоритма:
Дискретность – разбиение информационного
процесса в алгоритме на отдельные команды.
Детерминированность
–
строгий
порядок
исполнения команд в алгоритме.
Результативность – алгоритм должен всегда
иметь конечное число шагов.

68.

Чернолученская средняя школа (3812) 976-573
[email protected]
Программа – это алгоритм, записанный
на
понятном
компьютеру
языке
программирования. Программа пишется на
каком-либо
языке
программирования.
Наиболее распространенными языками
программирования
высокого
уровня
являются Basic, Pascal и C++.
Важнейшим понятием в любом языке
программирования
является
понятие
переменной. Переменная – это имя какойлибо области памяти компьютера, куда
можно поместить число, текст, команду или
другую информацию. Значение переменной
в результате выполнения программы
может изменяться. Для изменения значения
переменной в языках программирования
используют
операцию
присваивания.
Например, команда a = 4 в программе будет
означать
«переменной
a
присвоить
значение 4».
a = -7
b=5
c=a+b
d = b*c
Print d
Какое
значение
примет
переменная
d
в
результате
выполнения этой программы?
a
b

69.

Алгоритмическая структура ветвление
If Условие Then
Серия 1
Else
Серия 2
End If
a = -4
If a > 0 Then
Print “положительное”
Else
Print “отрицательное”
End If
Условие
Серия 1
Серия 2

70.

Алгоритмическая структура цикл со счетчиком
For Счетчик = НачЗнач To КонЗнач [Step Шаг]
Тело цикла
Next [Счетчик]
For n=1 To 100 Step 2
s=s+n
Next n
Print s
Назад
Счетчик
Тело цикла

71.

Логика – это наука о формах и
способах мышления.
Понятие – это форма мышления,
фиксирующая
основные,
существенные признаки объекта.
Высказывание – это форма
мышления, в которой что-либо
утверждается или отрицается о
свойствах реальных предметов и
отношениях
между
ними.
Высказывание может быть либо
истинно, либо ложно.
Умозаключение – это форма
мышления, с помощью которой из
одного или несколько суждений
(посылок) может быть получено
новое суждение (заключение).
Алгебра высказываний Джорджа Буля была
разработана им для того, чтобы можно было
определять истинность или ложность составных
высказываний, не вникая в их содержание.
В алгебре высказываний суждениям (простым
высказываниям) ставятся в соответствие логические
переменные, обозначаемые прописными буквами
латинского алфавита. Рассмотрим два простых
высказывания:
А = «Два умножить на два равно четырем»
В = «Два умножить на два равно пяти»
Высказывания могут быть истинными или
ложными. Истинному высказыванию соответствует
значение логической переменной 1, а ложному –
значение 0. В нашем случае первое высказывание
истинно А = 1, а второе ложно В = 0.
В
алгебре
высказываний
высказывания
обозначаются именами логических переменных,
которые могут принимать лишь два значения:
«истина» (1) и «ложь» (0).
В алгебре высказываний над высказываниями
можно
производить
определенные
логические
операции, в результате которых получаются новые,
составные высказывания.
Для образования новых высказываний в булевой
алгебре используются базовые логические операции,
выражаемые с помощью логических связок «и»,
«или», «не».

72.

Законы логики
Закон тождества
A=A
Всякое
высказывание
тождественно самому себе.
Закон двойного отрицания
A=A
Закон непротиворечия
A&A=0
Закон исключенного третьего
AvA=1
Если дважды отрицать
высказывание, то получим
исходное высказывание.
Логическое
умножение
высказывания на его отрицание
ложно.
Логическое
сложение
высказывания
и
его
отрицания
истинно.
Это
значит, что высказывание
может быть либо истинным,
либо ложным, третьего не
дано.

73.

Законы логики
Законы де Моргана
AvB=A&B
A&B=AvB
Отрицание логического сложения
двух высказываний равно логическому
умножению
отрицаний
этих
высказываний.
Отрицание логического умножения
двух высказываний равно логическому
сложению отрицаний этих высказываний.

74.

Законы логики
Закон коммутативности
Логическое умножение
A&B=B&A
Логическое сложение
AvB=BvA
В обычной алгебре слагаемые и
множители можно менять местами.
В алгебре логики высказываний
Буля так же можно менять местами
логические
переменные
в
операциях логического умножения
и логического сложения.

75.

Законы логики
Закон ассоциативности
Логическое умножение
(A & B) & C = A & (B & C)
Логическое сложение
(A v B) v C = A v (B v C)
Если в логическом выражении
используются
только
операция
логического умножения или только
операция логического сложения, то
скобками можно пренебрегать или
произвольно их расставлять.

76.

Законы логики
Закон дистрибутивности
В отличии от обычной алгебры,
где за скобки можно выносить только
общие множители, в булевой алгебре
высказываний можно выносить за
скобки не только общие множители,
но и общие слагаемые.
Дистрибутивность умножения
относительно сложения
(A & B) v (A & C) = A & (B v C)
ab + ac = a(b + c)
Дистрибутивность сложения
относительно умножения
(A v B) & (A v C) = A v (B & C)
Из истории
Назад

77.

Примеры логических функций
1
Любое
сост авное
высказывание
F=A&B
можно выразит ь в виде формулы
(логического выражения), в кот орую
F=0&1
входят
логические
переменные,
обозначающие высказывания, и знаки
логических операций, обозначающие
логические функции.
=1&0=0
?
A
B
A
B
A&B
0
0
1
1
1
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
1
1
0
0
0

78.

Примеры логических функций
F=AvB
2
F=0v1=1=0
?
A
B
AvB AvB
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
0

79.

Примеры логических функций
F = (A v B) & (A v B)
3
F = (0 v 1) & (0 v 1) = (0 v 1) & (1 v 0) = 1 & 1 = 1
?
A
B
AvB
A
B
AvB
F
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1

80.

Логические функции двух аргументов
A
B
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
F8
F9
F10
F11
F12
F13
F14
F15
F16
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
Каждая логическая функция двух
аргументов
может
принимать
четыре
возможных
значения.
Вычислим
количество
таких
различных возможных функций:
N = 24 = 16
Назад
F2 - функция логического умножения
F8 – функция логического сложения
F13 – функция логического отрицания
для аргумента A
F11 - функция логического отрицания
для аргумента B

81.

Чернолученская средняя школа (3812) 976-573
[email protected]
В процессоре все многообразие мат емат ических
операций сводит ся к сложению двоичных чисел.
По эт ой причине главной част ью процессора
являет ся суммат ор, кот орый и обеспечивает т акое
сложение.
При сложении
двоичных
чисел
образует ся сумма в данном разряде, при эт ом
возможен перенос в ст арший разряд. Обозначим
слагаемые A и B, перенос – P, и сумму – S.
Рассмот рим т аблицу сложения одноразрядных
двоичных чисел с учет ом переноса в ст арший
разряд.

82.

Двоичный одноразрядный полусумматор –
основной элемент процессора
P=A&B
S = (A v B) & (A & B)
A
B
AvB A&B A&B
F
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0

83.

Схема двоичного одноразрядного полусумматора
P=A&B
Чернолученская средняя школа (3812) 976-573
[email protected]
A 0011
B 0101
S = (A v B) & (A & B)
И
P 0001
0001
НЕ
ИЛИ
1110
И
0111
S 0110

84.

Двоичный многоразрядный сумматор
Многоразрядный суммат ор процессора сост оит
из полных одноразрядных суммат оров. На каждый
разряд ст авит ся одноразрядный суммат ор, причем
выход (перенос) суммат ора младшего разряда
подключен ко входу суммат ора ст аршего разряда.
00101001
+
01101100
10010101
Назад

85.

Чернолученская средняя школа (3812) 976-573
[email protected]
Важнейшей
ст рукт урной
единицей
операт ивной памят и компьют ера, а
т акже внут ренних регист ров процессора
являет ся т риггер.
Эт о уст ройст во
позволяет
запоминат ь,
хранит ь и
счит ыват ь
информацию.
Каждый
т риггер
может
хранит ь
1
бит
информации. Для пост роения т риггера
дост ат очно двух логических элемент ов
ИЛИ и двух элемент ов НЕ. Для
образования
однобайт овой
ячейки
памят и пот ребует ся восемь т риггеров,
так как 1 байт = 23 бит = 8 бит .

86.

Триггер – основной элемент оперативной памяти
S
1
вход
R
сброс
ИЛИ
ИЛИ
НЕ
НЕ
1Q
выход
Дальше

87.

Триггер – основной элемент оперативной памяти
S
ИЛИ
R
1
ИЛИ
НЕ
НЕ
Q
Назад

88.

89.

Интернет
–
это
всемирная
информационная сеть, которая окутала
весь земной шар. Она может связать
между собой два или любое другое число
компьютеров. Интернет дает практически
неограниченный и быстрый доступ к
любой информации, которой владеет
человечество на сегодняшний день.
Ресурсами Интернет пользуется более
миллиарда человек во всех странах мира.
Глобальная компьютерная сеть Интернет
объединяет
множество
локальных,
региональных и корпоративных сетей.
В каждой такой сети имеется по
крайней
мере
один
высокопроизводительный
компьютер
подключенный к Интернету постоянно с
помощью
линии связи
с высокой
пропускной
способностью.
Такие
компьютеры
называют
серверами
Интернета.
В
качестве
таких
магистральных линий связи обычно
используются оптоволоконные линии с
пропускной способностью 20 Гбит/с и
более.
Основу,
каркас
Интернета
составляют
более
150
миллионов
серверов,
из
которых
в
России
насчитывается
около
500
тысяч.
Российский
региональный
сегмент
Интернета
имеет
несколько
магистральных
линий
связи,
соединяющих его с североамериканским,
европейским и японским сегментами.

90.

Для того чтобы компьютеры могли найти друг друга,
в Интернете существует единая система адресации,
основанная на использовании IP-адреса. Каждый
компьютер, подключенный к Интернету, имеет свой
уникальный 32-битный двоичный IP-адрес. Общее
количество различных IP-адресов составляет более
четырех миллиардов: N = 232 = 4 294 967 296.
Система
IP-адресации
учитывает
структуру
Интернета, то есть то, что Интернет является сетью
сетей, а не объединением отдельных компьютеров. IPадрес содержит адрес сети и адрес компьютера в
данной сети.
Для обеспечения максимальной гибкости в процессе
распределения
IP-адресов,
в
зависимости
от
количества компьютеров в сети, все адреса делятся на
три класса A, B, C. IP-адрес состоит из трех частей:
01011000110110001011001111001001
IP
Класс A
0
Адрес сети (7 битов)
Адрес компьютера (24 бита)
Класс B
1 0
Адрес сети (14 битов)
Адрес компьютера (16 битов)
Класс C
1 1 0
Адрес сети (21 бит)
Адрес компьютера (8 битов)
Например, адрес сети класса A имеет только 7 битов для адреса
сети и 24 бита для адреса компьютера, то есть может существовать
лишь 27 = 128 сетей этого класса, зато любая такая сеть может
содержать 224 = 16 777 216 компьютеров.

91.

Для
передачи
и
приема
данных
между
компьютерами в сети используют специальные
программы – протоколы. Сегодня в сети Интернет
действует единый международный протокол TCP/IP,
принятый в семидесятые годы прошлого столетия,
который состоит в свою очередь из двух протоколов:
TCP – транспортный протокол.
IP – интернет протокол маршрутизации.
Транспортный протокол отвечает за упаковку и
распаковку груза данных по пути следования.
Интернет протокол маршрутизации это набор
правил, согласно которым прокладывается маршрут
посланной информации от отправителя через многие
серверы
к
получателю.
Само
содержание
передаваемых данных в виде набора байтов
называют IP-пакетом. Для правильной и быстрой
доставки пакета необходимы два IP-адреса: от кого и
кому.
01011000110110001011001111001001
IP

92.

В десятичной записи IP-адрес состоит из четырех
чисел, разделенных точками, каждое из которых
лежит в диапазоне от 0 до 255. Например, IP-адрес
сервера компании МТУ-Интел записывается как
195.34.32.11. Легко определить по первому числу IPадреса компьютера его принадлежность к сети того
или иного класса:
• Класс A – число от 0 до 127;
• Класс B – число от 128 до 191;
• Класс C – число от 192 до 223.
Сервер компании МТУ-Интел принадлежит к сети
класса C, адрес которой 195, а адрес компьютера в
этой сети 34.32.11.
Провайдеры часто предоставляют пользователям
доступ в Интернет не с постоянным, а динамическим
IP-адресом, который может меняться при каждом
подключении к сети. Есть компьютеры, которые
постоянно
подключены
к
Интернет,
другие
подключаются раз в сутки на несколько минут, третьи
подключаются раз в месяц. Таким образом
динамическая система распределения IP-адресов
автоматически снижает общее число занятых IPадресов.

93.

Компьютер может легко найти другой компьютер,
находящийся в любой точке земного шара по его
числовому IP-адресу. А вот человеку запомнить числовой
адрес нелегко, поэтому для удобства была введена
Доменная Система Имен (DNS – Domain Name System). Эта
система ставит в соответствие числовому IP-адресу
компьютера уникальное доменное имя.
Доменные
имена
и
IP-адреса
распределяются
международным координационным центром ICANN, в
который входят по пять представителей от каждого
континента (адрес в Интернете www.icann.org).
Доменная система имен имеет иерархическую структуру:
домены верхнего уровня – домены второго уровня –
домены третьего уровня. Домены верхнего уровня могут
бывают двух типов: географические – двухбуквенные и
административные – трехбуквенные.
России
принадлежит
географический
домен
ru.
Интересно, что давно существующие серверы из
прошлого СССР сохранили свои имена с доменом su.

94.

Так, компания Microsoft зарегистрировала домен
второго уровня microsoft в административном домене
верхнего уровня com, а Московский институт открытого
образования (МИОО) – домен второго уровня metodist в
географическом домене верхнего уровня ru.
Имена компьютеров, которые является серверами
Интернета, включают в себя полное доменное имя и
собственно имя компьютера. Так, основной сервер
компании Microsoft имеет имя www.microsoft.com, а
сервер компании МИОО – iit.metodist.ru. Обратите
внимание на то, что доменное имя читается справа
налево.
Админист
ративные
Организация
Географ
ические
Страна
com
Коммерческая
ca
Канада
edu
Образовательная
de
Германия
gov
Правительственная США
jp
Япония
int
Международная
ru
Россия
mil
Военная США
su
бывший СССР
net
Компьютерная сеть
uk
Англия Ирландия
org
Некоммерческая
us
США
Чернолученская средняя школа (3812) 976-573
[email protected]

95.

Электронная почта имеет ряд преимуществ
перед обычной почтой. Если письмо по
обычной почте может идти до адресата дни и
недели,
то
письмо
отправленное
по
электронной почте дойдет за несколько
секунд. Сегодня электронное письмо может
содержать не только текстовое сообщение, но
и вложенные файлы графики, звука, видео,
программ и прочие. Завести собственный
электронный почтовый ящик может завести
любой житель Земли. Адрес электронной
почты строится из двух частей: имя
пользователя и доменное имя почтового
сервера,
на
котором
пользователь
зарегистрировал свой почтовый ящик. Эти
части разделены символом @. Адрес
электронной почты записывается только
латинскими буквами и не должен содержать
пробелов.
Например,
наш
электронный
почтовый ящик имеет адрес:
[email protected]

96.

97.

Чернолученская средняя школа (3812) 976-573
[email protected]