Вычислительная техника

Қазақстан Республикасының  білім және ғалыми министрлігі Инновациялық Евразия университетінің Екібастұз  колледжі Министерство образования и науки Республики Казахстан Экибастузский колледж Инновационного Евразийского Университета

 

 

 

Бақылау жұмысы № ______________________________________________

Контрольная работа

Нұсқа ___________________________________________________________

Вариант

Пәні ____________________________________________________________

Предмет

Курс, тобы ______________________________________________________

Курс, группа

Оқушысы _______________________________________________________

Учащийся

Мамандығы _____________________________________________________

Специальность

Баға ____________________________________________________________

Оценка

Оқытушы _______________________________________________________

Преподаватель

 

 

 

Екібастуз қаласы 2013-2014 оқужылы

План

1. Теоретическая часть

 

1. История создания вычислительной техники.
1. Приборы, которые можно отнести к программируемым устройствам.
2. Устройства компьютера
1. Устройства обработки

2.2.1. Процессор

2.2. Устройства ввода информации

2.2.1. Клавиатура

2.2.2. Мышь

2.2.3. Сканер

3. Устройства вывода информации

3.3.1. Мониторы

3.3.2. Принтер

4. Устройства хранения информации

4.1.1. Долговременная память 

4.1.2. Винчестеры ( жесткие  диски)

4.1.3. Кратковременная память

V. Практическая часть

5.1 Алгоритм

5.2 Создание детского календаря  на январь месяц

    5.3 Список литературы

 

 

 

 

Введение

 

Основное назначение ПУ - обеспечить поступление в ЭВМ из окружающей среды программ и данных для обработки, а также выдачу результатов работы ЭВМ в виде, пригодном для восприятия человека или для передачи на другую ЭВМ, или в иной, необходимой форме. ПУ в немалой степени определяют возможности применения ЭВМ.

ПУ ЭВМ включают в себя внешние запоминающие устройства, предназначенные  для сохранения и дальнейшего  использования информации, устройства ввода-вывода, предназначенные для  обмена информацией между оперативной  памятью машины и носителями информации, либо другими ЭВМ,  либо оператором. Входными устройствами могут быть: клавиатура, сканер, дисковая система, мышь, модемы, микрофон, цифровая видео  камера; выходными - дисплей, принтер, дисковая система, модемы, звуковые системы, другие устройства. С большинством этих устройств  обмен данными происходит в цифровом формате. Для работы с разнообразными датчиками и исполнительными  устройствами  используются аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи  для преобразования цифровых данных в аналоговые и наоборот.

Цифровой интерфейс проще  по сравнению с цифроаналоговым, но и для него требуются специальные  схемы. Различают последовательную и параллельную передачу данных, необходима синхронизация взаимодействующих  устройств. Один из наиболее распространенных стандартов RS-232C (Reference Standard №232 Revision C). Последовательные интерфейсы применяются для передачи данных на любые расстояния. Однако на короткие расстояния целесообразнее передавать данные байтами, а не битами, для этого используют параллельные интерфейсы ввода-вывода.

Устройствами ввода  являются те устройства, посредством  которых  можно ввести информацию  в  компьютер.  Главное  их предназначение - реализовывать  воздействие на машину.  Разнообразие выпускаемых устройств ввода  породили целые технологии: от осязаемых  до голосовых.  Хотя они работают по различным принципам,  но предназначаются  для реализации  одной задачи -  позволить  пользователю связаться  со своим компьютером.

Несколько десятилетий назад  для ввода-вывода использовался  телетайп, который при печати производил много шума. Сейчас используется клавиатура для ввода данных и монитор  для наблюдения выводимых данных. Для получения документальной копии  используется принтер.

1. История создания вычислительной техники

 

История вычислительной техники  началась тогда, когда сформировалось понятие числа. Во многих языках слово "цифра" происходит от слова "палец". Пальцы стали первой "вычислительной машиной". На пальцах можно складывать, вычитать и умножать довольно большие  числа. Знаменитый Фибоначчи в XIII в. рекомендовал всем осваивать счет на пальцах.

Следующим изобретением был  абак - счеты по пять косточек в ряду. Задача считалась решенной, только если было указано, как необходимые  вычисления выполнить на абаке. Алгоритмы  решения на абаке были подробно разработаны  французским ученый Гербертом (950-1003), который впоследствии стал папой римским Сильвестром II.

В XVII в. появились первые механические счетные устройства и  машины:

20-е годы: английский математик Вильям Оутред придумал логарифмическую линейку;

1632 г.: немецкий ученый Вильгельм Шиккард сконструировал первый в истории счетный механизм;

1642 г.: французский математик,  физик и философ Блез Паскаль (1623-1662) создал счетную машину, которая могла складывать и вычитать;

1673 г.: немецкий математик  и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716) сконструировал арифмометр, выполнявший четыре арифметических действия. Лейбниц является одним из основоположников дифференциального и интегрального исчисления. Он мечтал полностью автоматизировать процесс вычислений, что в то время было невозможным, но он разработал двоичную систему счисления, которая и легла в основу автоматизации вычислений в современных компьютерах.

В первой половине XIX в. англичанин Чарльз Бэббидж (1791-1871) разработал конструкцию машины, которую можно было бы назвать первым компьютером. Но он не был построен, так как машина должна была быть механической, а необходимая точность изготовления деталей для этой машины в середине XIX в. была недостижима. Устройство компьютера по чертежам Бэббиджа было описано Августой Адой Лавлейс. Она же разработала теорию программирования, написала несколько программ для еще не существующей вычислительной машины. Загружать программу надо было при помощи карточек с пробитыми дырочками - перфокарт.

Основные части первого  компьютера были теми же, что и в  любой современной ЭВМ:

устройство для ввода  данных;

запоминающее устройство, способное хранить исходные данные и промежуточные результаты (Бэббидж  назвал его "складом");

арифметико-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции ("мельница");

устройство управления, руководящее  перемещениями со "склада" на "мельницу" и работой "мельницы" и обеспечивающее выполнение нужных действий в нужном порядке по заданной программе;

устройство для вывода результата.

1.1 Приборы, которые  можно отнести к программируемым  устройствам

 

Математик и корабел А.Н. Крылов (1863-1945) изобрел машину для  решения дифференциальных уравнений; в 1915 г. немецкая фирма "Аскания" построила  вычислительную машину для расчета  времени приливов и отливов на северном побережье Германии, она  работала до 1975 г.; в 1804 г. французский  инженер Жозеф Мари Жаккард сконструировал станки, которые ткали сложные  узоры, руководствуясь последовательностью  перфокарт; различные музыкальные  автоматы, шарманки, механические пианино.

 

2. Устройства компьютера

 

Любой компьютер состоит  из четырех частей - устройства ввода  информации, устройства обработки информации, устройства хранения и устройства вывода информации.

2.1 Устройства обработки

2.1.1 Процессор

Процессор - это главная  микросхема компьютера, его "мозг". Он разрешает выполнять программный  код, находящийся в памяти и руководит  работой всех устройств компьютера. Чем выше скорость работы процессора, тем выше быстродействие компьютера. Процессор имеет специальные  ячейки, которые называются регистрами. Именно в регистрах помещаются команды, которые выполняются процессором, а также данные, которыми оперируют  команды. Работа процессора состоит  в выборе из памяти в определенной последовательности команд и данных и их выполнении. На этом и базируется выполнение программ.

Какие параметры отличают один процессор от другого. Это прежде всего тактовая частота, разрядность, рабочее напряжение, коэффициент  внутреннего умножения тактовой частоты и размер кэш памяти.

Центральный процессор (ЦП) или центральное процессорное устройство (ЦПУ) (англ. central processing unit - CPU) - процессор машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера, отвечающая за выполнение основной доли работ по обработке информации - вычислительный процесс.

2.2 Устройства ввода информации

2.2.1 Клавиатура

Клавиатура компьютера напоминает клавиатуру пишущей машинки. Ее назначение аналогично - набирать текст. Однако в  компьютере набираемый текст не печатается сразу на бумаге, а запоминается на диске - запоминающем устройстве, расположенном  в основном блоке. Кроме набора текста клавиатура используется для управления компьютером, а также для решения  других задач, о чем вы еще узнаете.

 

Рис.1. Клавиатура

2.2.2 Мышь

Мышь - это небольшая коробочка, с одной, двумя или тремя кнопками на верхней крышке. Для работы с  мышью ее надо передвигать по поверхности  стола. Компьютер следит за перемещениями  мыши и передвигает на экране монитора изображение специального указателя - курсора. Таким образом, передвигая мышь по поверхности стола вы будете передвигать курсор по экрану монитора. С помощью мыши вы можете указывать  компьютеру на те элементы изображения, с которыми он должен что-либо сделать. Установив курсор на объект, следует  нажать одну из кнопок. При этом компьютер  узнает, что вы установили курсор на нужный объект. Для выполнения на компьютере некоторых задач (например, таких  как создание графических изображений) мышь даже более нужна чем клавиатура, так как является графическим  устройством ввода компьютера.

рис.2. Мышь

 

 

 

2.2.3 Сканер

Сканер предназначен для  ввода в компьютер графических  изображений, таких как черно/белые  или цветные фотографии.

С помощью сканера можно  ввести в компьютер графическое  изображение страницы книги с  текстом.

Компьютер сможет "прочитать" это изображение и преобразовать  его в обычный текст. Этот текст  впоследствии можно будет отредактировать  или отформатировать. Однако чаще всего  сканер используется для ввода фотографий.

 

Рис.3. Сканер

3.3 Устройства вывода  информации

3.3.1 Мониторы

Главное правило при покупке  персонального компьютера - не супиться, приобретая те устройства, которые  служат долго, стоят дорого, а меняются редко. Компьютерные мониторы относятся  как раз к таким устройствам - поэтому особенно важна информации о них, помогающая сделать правильный выбор при существующем разнообразии моделей и марок. Ведь даже средние  по классу мониторы нередко равны  по цене всем остальным частям персонального  компьютера, вместе взятым. В случае же приобретения монитора для профессиональных целей - например, для оснащения рабочего места дизайнера или комплектации станции САПР, стоимость монитора уже в несколько раз превышает  стоимость всего остального оборудования. Вообще, в отношении мониторов  характеристика “больше и дороже”  зачастую (правда, не всегда) означает “лучше”.

При покупке компьютера нужно  серьезнейшим образом подходить  к выбору монитора еще и потому, что длительная работа за некачественным монитором может самым пагубным образом влиять на здоровье, особенно на зрение.

3.3.2 Принтер

Огромную роль при выводе информации играют разнообразные печатающие устройства - принтеры. Наличие дисплея на современных компьютерах позволяет, работая в интерактивном режиме, экономить огромное количество бумаги, но все равно наступает, как правило, момент, когда необходима, так называемая, “твердая копия" информации - текст, данные, рисунок на бумаге. В процессе эволюции принтеры прошли следующий путь. Первые копировали пишущую машинку, имея ударные клавиши с буквами, цифрами и т.д. Под управлением процессора та или иная клавиша наносила удар по красящей ленте, оставляющей след на бумаге. Таких принтеров давно нет; их прямые наследники - точечно-матричные принтеры ударного типа - располагают перемещающейся вдоль строки печатающей головкой, содержащей от 7 до 24 игл, каждая из которых может независимо от остальных наносить удар по ленте. Это позволяет формировать изображения как букв и цифр, так и любых других символов, а также достаточно сложные рисунки и чертежи.

Для хранения и подачи ленты  используют специальную пластмассовую  коробочку - картридж. Принтеры стали  “интеллектуальными”, т.е. имеют собственное  ОЗУ и электронный блок управления для того, чтобы разгрузить основное ОЗУ и не отнимать в процессе печати время у центрального процессора.

Существуют ударные точечно-матричные  принтеры цветной печати. В них  используются 4-цветные ленты, и каждая точка изображения формируется  четырьмя последовательными ударами  иголки разной силы. Таким образом  можно сформировать на бумаге точки  всех основных цветов и множества  оттенков. Крупнейший производитель  точечно-матричных принтеров - фирма  “Epson” (Япония).

Все чаще на рабочих местах пользователей персональных компьютеров  появляются вместо точечно-матричных  струйные или лазерные принтеры.

Струйные принтеры вместо головки с иглами имеют головку  со специальной краской и микросоплом, через которую эта краска “выстреливается" струйкой на бумагу (и быстро сохнет). Для формирования изображения либо струйка краски может отклоняться  специально созданным электрическим  полем (так как она электризуется  в момент выхода из сопла), либо (чаще) головка имеет столбец из нескольких сопел - наподобие матрицы игл  точечно-матричного принтера

Струйные принтеры могут  быть цветными, они смешивают на бумаге красители, порознь распыляемые  разными соплами. Изображение, формируемое  струйными принтерами, по качеству превосходит аналогичное, получаемое на точечно-матричных. Дополнительное достоинство - меньший уровень шума при работе.