1965348747_urok_1

1. Компьютер. Типы компьютеров.

Компьютер как надсистема и подсистема
Пользовательский интерфейс

2. Система «человек – компьютер»

Компьютер как подсистема
Система «человек – компьютер»

3.

Компьютер как надсистема и
подсистема
Одним из объектов, рассматриваемых
на уроках информатики является
персональный компьютер. Его можно
рассматривать как систему, состоящую
из подсистем «аппаратное обеспечение»,
«программное обеспечение»,
«информационные ресурсы»

4. Компьютер как надсистема

Персональный компьютер
Аппаратное
обеспечение
Информационные
ресурсы
Программное
обеспечение
Устройства
ввода
Текстовые
файлы
Операционна
Операционная
я система
система
Устройства
обработки
Графические
файлы
Системные
программы
Устройства
хранения
Звуковые файлы
Служебные
программы
Устройства
вывода
Файлы с
видеоинформацией
Прикладные
программы

5. Аппаратное обеспечение

Аппаратное
обеспечение
Устройства
ввода
Устройства
обработки
Устройства
хранения
Устройства
вывода
i
Подсистема
аппаратного
обеспечения выступает
в качестве
надсистемы для
входящих в него
устройств.

6. Операционная система

Операционная
система
Операционна
Системные
я система
программы
Служебные
программы
Операционная система
– подсистема
программного
обеспечения и
надсистема, в состав
которой входят
системные и
служебные программы.

7. Информационные ресурсы

Информационные
ресурсы
Текстовые
файлы
Графические
файлы
Звуковые файлы
Файлы с
видеоинформацией
Система
информационных
ресурсов включает в
себя подсистемы
текстовых и
графических файлов,
звуковых файлов,
файлов с
видеоинформацией
и т.п.

8.

Персональный
компьютер является
частью системы «человек —
компьютер». Средства,
обеспечивающие
взаимосвязь между
объектами этой системы,
называют интерфейсом.
Различают аппаратный,
программный, аппаратнопрограммный и
пользовательский
интерфейсы.

9. Функции компьютера

Основные:
• Обработка
информации
• Хранение
информации
• Обмен
информацией
с внешними
объектами

10. Пользовательский интерфейс

!
Средства, обеспечивающие
взаимосвязь между объектами
системы «человек – компьютер»,
называется интерфейсом.
Различают аппаратный, программный,
аппаратно-программный
и пользовательский интерфейсы.
Пользовательский интерфейс –
средства взаимодействия человека
и компьютера.

11. Аппаратный интерфейс

Аппаратный интерфейс - это средства
взаимодействия между устройствами
компьютера; обеспечивается
производителями оборудования.

12. Программный интерфейс

Программный интерфейс - это средства
взаимодействия (совместимости) программ
между собой, а также программного
обеспечения и информационных ресурсов;
обеспечивается разработчиками
программного обеспечения.

13.

Текстовый
интерфейс позволяет
вводить команды с
помощью клавиатуры,
а результат выводится
на экране.

14.

В графическом интерфейсе характерной
особенностью является то, что диалог с
пользователем ведётся с помощью меню, окон,
значков и других графических элементов.
Необходимый элемент выбирается с помощью
мыши.

15.

Речевой
интерфейс
приближённо
напоминает человеческое общение. С помощью
данного интерфейса идёт диалог человека и
компьютера
посредством
речи.
Человек
говорит команды в микрофон, а компьютер
анализирует речь, выбирает ключевые фразы
и выполняет необходимые действия

16. Аппаратно-программный интерфейс

Аппаратно-программный интерфейс - это
средства аппаратного и программного
обеспечения компьютера.
Аппаратно-программный и пользовательский
интерфейсы обеспечиваются операционной
системой компьютера.

17.

Трёхмерный интерфейс
Трехмерный интерфейс позволяет осуществлять
навигацию
в
трехмерном
компьютерном
пространстве.
Указав
мышью
на
дверь
виртуального музея, можно в него войти. В
виртуальном зале можно оглядеться, подойти к
любой картине и рассмотреть ее более подробно.
Такой интерфейс имитирует реальный мир.

18. Определение

• Персональный компьютер — компьютер
(вычислительная машина), предназначенный
для личного использования, цена, размеры и
возможности которого удовлетворяют
запросы большого количества людей.
• Современный персональный компьютер
может быть реализован в различных
вариантах – настольном (desktop),
портативном (notebook), карманном
(handheld) и других.
16.09.2024
18

19.

Типы компьютеров
персональные
компьютеры
Суперкомпьютеры
Встроенные
компьютеры

20.

1. Классификация
персональных компьютеров
Настольные
ПК
Портативные
ПК
Карманные
ПК
Назад
Содержание
Далее

21. Стационарные компьютеры

Предназначены
для
постоянного
использования
внутри
помещения.
Устанавливаются на широких ровных
поверхностях, таких, как офисные столы,
специальные полки и др. Включают в
себя такие подвиды как: десктопы
(обычные настольные ПК), неттопы и
моноблоки.

22. Настольные компьютеры (desktop)

Устройство компьютера
22
Настольные компьютеры (desktop)
системный блок
звуковые монитор
колонки для вывода
информации
для вывода
на экран
звука
принтер
для вывода
информации
на печать
сканер
для ввода
рисунков
клавиатура
для ввода
текста
К. Поляков, 2007-2011
мышь
для управления
http://kpolyakov.narod.ru

23. Неттопы

Настольные решения с
малым форм-фактором.
По производительности
несколько
уступают
десктопным решениям, но
могут
выступать
их
заменой при условии, что
пользователю
требуется
работа с не слишком
ресурсоёмкими
приложениями.
В этом смысле неттопы
сопоставимы
с
ноутбуками/нетбуками.

24. Моноблоки

Моноблоки представляют
собой
интегрированное
решение «монитор + системный
блок
в
одном
корпусе».
Являются
современной
альтернативой
десктопным
системам,
т.к.
обладают
сходной производительностью
и меньшими габаритами.
Как правило используются
в качестве мультимедийных
домашних
решений,
терминалов или компактных
офисных ПК.

25. Портативные ПК

Переносные решения разной степени
мобильности
и
автономности.
Существенно различаются по размерам.
Ориентировочный порядок возрастания
габаритов:
КПК
(карманные
компьютеры), планшеты, планшетные
нетбуки, нетбуки, ноутбуки.

26. Карманные компьютеры

Устройство компьютера
26
Карманные компьютеры
КПК = карманный ПК
коммуникатор, смартфон
(КПК + сотовая связь)
Мобильный навигатор
(КПК + GPS)
К. Поляков, 2007-2011
http://kpolyakov.narod.ru

27. Ноутбуки (лэптопы)

Устройство компьютера
Ноутбуки (лэптопы)
• меньшие размеры и вес
• работа от аккумуляторов
(до 3-5 часов) или от сети
• мобильность
К. Поляков, 2007-2011
27
• дорого стоят
• практически не модернизируются
(upgrade)
• меньшая производительность
• чувствительность к ударам,
вибрациям, …
• сильно нагреваются
http://kpolyakov.narod.ru

28. Нетбуки

Устройство компьютера
28
Нетбуки
Нетбук – небольшой ноутбук для доступа
в Интернет и работы с простейшими
офисными программами.
Интернет + Ноутбук = Нетбук
• экран 7-11 дюймов
• экономичный процессор
(Intel Atom)
• винчестер до 160 Гб или флэш-память
• меньшая стоимость
• меньшие размеры и вес
• работа от аккумуляторов
до 5-12 часов
К. Поляков, 2007-2011
• нет DVD-дисковода
• низкая производительность
http://kpolyakov.narod.ru

29. Планшетные нетбуки

Гибридные
устройства
–
планшеты со съёмной
клавиатурой.
При
подключённой
клавиатуре
имеют
размеры нетбука, при
отключённой
–
обычного планшета.

30. Планшетные компьютеры

Устройство компьютера
Планшетные компьютеры
30
iPad (фирма Apple)
К. Поляков, 2007-2011
http://kpolyakov.narod.ru

31. Серверы

Сервером называется компьютер,
выделенный из группы персональных
компьютеров (или рабочих станций)
для выполнения какой – либо
сервисной
задачи
без
непосредственного участия человека.
Сервер и рабочая станция могут
иметь
одинаковую
аппаратную
конфигурацию, так как различаются
лишь по участию в своей работе
человека за консолью.

32. Мейнфрейм

Большая
универсальная
ЭВМ
–
высокопроизводительный
компьютер со значительным
объёмом
оперативной
и
внешней
памяти,
предназначенный
для
организации
централизованных хранилищ
данных большой ёмкости и
выполнения
интенсивных
вычислительных работ.

33.

Для поиска информации в Интернете.
Для применения в учебном процессе.
В научно-исследовательской работе.
Для создания мультимедийных
презентаций.
Для развлечения и др.

34. 2. Встроенные компьютеры или встроенная компьютерная система

2. Встроенные компьютеры или
встроенная компьютерная
система
Встроенная система (Embedded System) - это система
аппаратного и программного обеспечения на базе
микропроцессора или микроконтроллера, предназначенная
для выполнения специальных функций в более крупной
механической или электрической системе.
Где применяются встроенные системы?
Встроенные системы используются во многих сферах
жизни, область их применения, наряду с техническим
прогрессом, постоянно расширяется.
Такие решения можно найти в измерительном
оборудовании, в том числе осциллографах, в автомобилях
(например,
бортовые
компьютеры),
компьютерном
оборудовании (жесткие диски, оптические приводы,
маршрутизаторы), в решениях для телекоммуникаций, в так
называемых интеллектуальных домах, в устройствах,
используемых в медицинской диагностике, системах
управления полетом, а также в ряде систем
автоматизированного управления.

35. Примеры

36.

37.

Главной
особенностью,
которая
отличает
встроенные системы от других компьютерных
систем, является, помимо специализированного
назначения, качество программного обеспечения и
используемых аппаратных компонентов.
Встроенная система из-за области ее применения
должна быть полностью протестирована и
стабильна - программные ошибки здесь могут иметь
катастрофические последствия.

38. Из истории встроенных систем

Первой современной встроенной
вычислительной
системой
реального времени был компьютер
Apollo
Guidance
Computer,
разработанный в 1960-х годах
доктором
Чарльзом
Старком
Дрейпером из Массачусетского
техно-логического института для
программы Apollo. Управляющий
компьютер Apollo был разработан
для автоматического сбора данных
и выполнения критически важных
расчетов для командного модуля
Apollo и лунного модуля.

39.

• Промышленные системы для сбора, обработки или хранения
определенных данных;
• Контроль количества пассажиров, необходимой рабочей информации
в транспорте, ее передача на соответственные пульты управления;
• Системы
наблюдения,
которые
позволяют
обеспечивать
безопасность;
• Электронные очереди, а также, системы, которые позволяют
выполнять онлайн-платежи;
• Инженерное оборудование и системы, которые позволяют им
управлять;
• Медицина – здесь такие мониторы используются для просмотра
результатов диагностики, хранения определенных материалов,
имеющих отношение к пациентам;
• Автодорожные системы, которые позволяют контролировать поток
транспортных средств, наблюдать за тем, насколько они соблюдают
ПДД.

40. Суперкомпьютеры

Устройство компьютера
Суперкомпьютеры
40
2009. «Ломоносов»
1300 триллионов операций в секунду
33072 ядра
К. Поляков, 2007-2011
http://kpolyakov.narod.ru

41. Суперкомпьютеры

Современный суперкомпьютер – это
огромное устройство, состоящее из
модулей памяти, процессоров, плат,
объединенных в вычислительные
узлы, связанные между собой сетью.
Управляющая система распределяет
задания, контролирует загрузку и
отслеживает
выполнение
задач.
Системы
охлаждения
и
бесперебойного
питания
обеспечивают беспрерывную работу
супер-ЭВМ. Весь комплекс может
занимать значительные площади и
потреблять
огромное
количество
энергии.
Производительность суперкомпьютеров измеряется во флопсах –
количестве операций с плавающей запятой, которые система может
выполнять в секунду.

42.

Суперкомпьютеры. Область
применения
Суперкомпьютер
способен
обрабатывать
множества операций одновременно – триллионы
операций в секунду. Используют возможности
таких компьютеров для очень важных задач, на
государственном,
мировом
уровне.
В
моделирование сложных природных явлений,
различное
воздействие
химического,
биологического или ядерного оружия, такой
суперкомпьютер даёт возможность максимально
приближённо
предсказать
к
примеру,
катаклизм. Такие компьютеры могут занимать
целые
здания,
госучреждений,
научновычислительных и научно-исследовательских
центров.

43. Домашнее задание

Заполнить таблицу области
применения (ОП) компьютеров.
ОП
персональных
компьютеров
ОП встроенных
компьютеров
ОП
суперкомпьютеров

44. Устройство компьютера

45. Основные составные части персонального компьютера

Монитор
Системная плата
Процессор
Оперативная
память
5. Платы
расширений
6. Блок питания
7. Оптический
привод
8. Жесткий диск
9. Мышь
10. Клавиатура
45
1.
2.
3.
4.
16.09.2024

46. Основные устройства компьютера

Устройство компьютера
Основные устройства компьютера
прямой доступ
к памяти
устройства
ввода
ОЗУ
(программа
и данные)
процессор
46
данные
управление
прямой доступ
к памяти
устройства
вывода
! Основные части любого компьютера – это
процессор и память.
К. Поляков, 2007-2011
http://kpolyakov.narod.ru

47. Процессор: характеристики

Устройство компьютера
47
Процессор: характеристики
Тактовая частота (число тактов в секунду) – число
простейших операций, выполняемых за 1 секунду
такт – время выполнения простейшей операции
измеряется в гигагерцах (ГГц)
ГГц = гигагерц (миллиард герц),
1 герц = 1 такт в секунду
тактовая частота 2 ГГц 1 такт = 0,0000000005 с
Разрядность (в битах) – число бит, которые процессор
обрабатывает за 1 раз (8, 16, 32, 64).
Частота системной шины – частота обмена данными с
устройствами на материнской плате
(в МГц, до 2000 МГц).
Объем кэш-памяти – до 2Мб на одно ядро.
К. Поляков, 2007-2011
http://kpolyakov.narod.ru

48. Память компьютера

Устройство компьютера
Память компьютера
48
1. Внешняя память
жесткие диски (винчестеры)
флэш-память
лазерные диски (CD, DVD)
дискеты
магнитная лента
2. Внутренняя память
К. Поляков, 2007-2011
http://kpolyakov.narod.ru

49. Внутренняя память

Устройство компьютера
49
Внутренняя память
Оперативная память
ОЗУ = оперативное запоминающее устройство
RAM = random access memory (с произвольным доступом)
более 256 Мб
Постоянная память
ПЗУ = постоянное запоминающее устройство
ROM = read only memory (только для чтения)
64 Кб – микросхема BIOS (программы для тестирования и
запуска компьютера, обращения к оборудованию)
К. Поляков, 2007-2011
http://kpolyakov.narod.ru

50. Внутренняя память

Устройство компьютера
50
Внутренняя память
Оперативная
память
Постоянная
память
при
отключении
питания
информация
сбрасывается
информация
сохраняется
можно ли
изменять
информацию?
чтение и запись
(RAM)
только чтение
(ROM)
высокая
низкая
скорость передачи
данных
К. Поляков, 2007-2011
http://kpolyakov.narod.ru

51. Кэш-память

Устройство компьютера
51
Кэш-память
Многоступенчатое кэширование:
процессор
128 Кб…4Мб
64 Кб
ядро
L1
ОЗУ
L2
L1 быстрее L2!
• увеличение скорости работы, если часто
нужны одни и те же ячейки
• неэффективно, если все время нужны разные
ячейки
К. Поляков, 2007-2011
http://kpolyakov.narod.ru

52.

Устройство компьютера
52
Системный блок
дисковод
СD (DVD)
блок питания
дисковод
для дискет
видеокарта
порты
процессор
винчестер
слоты
расширения
материнская плата
К. Поляков, 2007-2011
оперативная
память
http://kpolyakov.narod.ru

53. Системный блок: порты

Устройство компьютера
Системный блок: порты
порты PS/2
последовательный порт
53
питание
220 В
вкл/выкл
блок питания
порт VGA
параллельный порт
порты USB
линейный
сеть RJ-45
вход
К. Поляков, 2007-2011
http://kpolyakov.narod.ru

54. Порты для видеосигналов

Устройство компьютера
54
Порты для видеосигналов
Видеокарта
Монитор
Проектор
Порт VGA (аналоговый)
К. Поляков, 2007-2011
Порт DVI (цифровой)
http://kpolyakov.narod.ru

55. Дисководы

Устройство компьютера
55
Дисководы
дисковод для гибких магнитных дисков
• скорость вращения 300 об/мин
• скорость передачи данных 63 Кб/сек
52x
дисковод CD-RW 52 32 52
• чтение CD-ROM до 52 (52 150 Кб/сек)
• запись CD-RW до 32
• запись CD-R до 52
комбо-привод
• чтение и запись CD-ROM, CD-R, CD-RW
• чтение DVD-ROM
дисковод DVD-RW
• чтение и запись CD до 52
• запись DVD-RW, DVD+RW до 8
(8 9 150 Кб/сек)
• запись DVD-R, DVD+R до 18
К. Поляков, 2007-2011
http://kpolyakov.narod.ru

56. Контроллеры

Устройство компьютера
56
Контроллеры
Контроллер – это электронная схема, управляющая
работой внешнего устройства:
видеокарта (монитор)
сетевая карта (сеть)
контроллер дисковода (дисковод)
К. Поляков, 2007-2011
http://kpolyakov.narod.ru

57. Встроенные устройства (на материнской плате)

Устройство компьютера
57
Встроенные устройства (на материнской плате)
• Видеокарта
• не надо покупать отдельно
• приличное качество для простых задач
• качество ниже, чем у отдельного устройства
(скорость, цветопередача, четкость)
• Звуковая карта
• Сетевая карта
К. Поляков, 2007-2011
http://kpolyakov.narod.ru