Функциональная схема компьютера 10 класс.

Соедините родственные понятия : Понятия 1.Ноутбук 1. I поколение 2. Персональный компьютер 2. II поколение 3. Сервер 3. III поколение 4. Электронно - вакуумные лампы 4. IV поколение 5. Транзисторы 5. V поколение 6. Устройства ввода с голоса 6. Принтер 7. БИС 7. Модем 8. СБИС 8. Клавиатура 9. Операционная система 9. Прикладное ПО 10. МЭСМ Портативный компьютер 11. Мультимедиа 11. « Дружественный » интерфейс

Наблюдая за природой, человек изобретал … На что это похоже ? Многие изобретения «списаны» с природы

Нетрудно догадаться, что компьютер человек построил по образу и подобию своему. ЧеловекКомпьютер Прием информации ( глаза, уши, кожа ) Устройства ввода Запоминание информации ( в голове, в тетради ) Память ( внешняя, внутренняя ) Процесс мышленияУстройство обработки ( процессор ) Передача информации ( речь, письмо ) Устройства вывода

Виды информации, воспринимаемой компьютером : ТекстГрафикаЧисло ЗвукВидио

Устройства ввода информации

Устройства вывода информации

Магистраль Все устройства компьютера связаны между собой с помощью магистрали. Магистраль делится на 3 шины : Шина адреса, по которой передаются адреса требуемой ячейки памяти или устройства, с которым будет происходить обмен информацией ; Шина данных по которой передается информация ; Шина управления, регулирующая этот процесс ;

Сердцем компьютера является генератор тактовой частоты. Он вырабатывает электрические импульсы и как кровь по сосудам посылает их по проводам. Т. о. информация в виде электрических сигналов передается от одного устройства к другому. В первую очередь тактовый генератор создает режим работы процессора. Это своеобразный метроном. Чем быстрее стучит метроном, тем быстрее идет электрический сигнал и тем быстрее процессор обрабатывает информацию. Тактовая частота измеряется в мегагерцах. 1 Мгц соответствует миллиону тактов в секунду.

Обработка информации Процессор – основная микросхема компьютера.

Назначение процессора : Выполнять команды программы, находящейся в оперативной памяти Координировать работу всех устройств компьютера

Состав процессора Устройство управления ( координирует работу всех устройств компьютера ) Арифметико - логическое устройство ( выполняет программы, находящиеся в оперативной памяти ) Регистры памяти ( ячейки, в которые по очереди помещаются команды программы, по которым работает процессор и вся необходимая информация для их выполнения ) Шины данных, команд, адресов.

Регистр процессора Регистр – это ячейка процессора, в которой хранится машинное слово. Машинное слово представляет собой число или команду в двоичном коде. Регистры различаются по размеру и назначению. Бывают регистры 8-, 16-, 32-, 64- разрядные. Это значит, что в регистр помещается 8, 16, 32, 64 бита двоичной информации.

Характеристики процессора Разрядность процессора – это число одновременно обрабатываемых процессором битов. Чем больше разрядность процессора, тем больше информации он может обработать одновременно. Тактовая частота обработки информации. Чем выше, тем быстрее работает процессор. Адресное пространство. Одной из функций процессора является организация обмена данных между внешней памятью и оперативной памятью. Для того, чтобы найти нужные данные необходимо знать их адрес. Адрес передается процессору по адресной шине.

Подберите процессор под вид деятельности : Вид деятельностиПроцессорПричина выбора Распечатка текстов, создание рисунков, табличные расчеты Компьютерные игры Профессиональная работа с видио Intel Pentium MMX 233 МГц Intel Pentium II 400 МГц Intel Celeron 800 МГц Intel Pentium IV 3,5 ГГц Intel Pentium IV 2 ГГц

Как ускорить работу процессора ?

Предположим, что вы рабочая группа, которой необходимо как можно быстрее решить задачу Вы должны работать в помещении 1, а условие задачи, исходные данные и этапы решения находятся в помещении 2. Рабочая группа решает задачу. Помещение 1. Задача, исходные данные, этапы решения. Помещение 2.

План работы : 1. Человек идет в помещение 2 за порцией данных, необходимых для решения задачи 2. Приносит их в помещение Рабочая группа быстро обрабатывает данные и посылает за следующей порцией информации. При этом она бездействует в ожидании. 4. Человек идет в помещение 2 за информацией. 5. Приносит ее в помещение 1. и т. д. пока задача не будет решена Рабочая группа решает задачу. Помещение 1. Задача, исходные данные, этапы решения. Помещение 2.

Можно ли поручить решение задачи более « умной » рабочей группе, которая решит ее быстрее ? Можно ли информацию из помещения 2 частично сразу перенести в помещение 1? Можно ли посылать за информацией в помещение 2 не одного человека, а несколько ?

Процессор Оперативная память

Повышение тактовой частоты - Более « умная » рабочая группа. Повышение разрядности процессора – за информацией идут несколько человек Кэширование памяти. Процессор по отношению к памяти является более быстрым устройством, поэтому он вынужден постоянно простаивать, ожидая медленно работающую память. Поэтому, чтобы процессор реже обращался к ОЗУ внутри него создают небольшой участок памяти размером 256 или 512 Кб. Эта память получила название кэш. В кэш - память процессор записывает те данные, которые получил из оперативной памяти, и если это данные понадобятся еще раз, он возьмет их из кэша.

Практикум на ЭВМ : Построить генеалогическое древо семейства процессоров Intel и AMD