Компьютер как универсальное устройство обработки информации (4 час)
- Основные компоненты компьютера и их функции (процессор, устройства ввода и вывода информации, оперативная и долговременная память)
- Загрузка компьютера.
- Данные и программы. Файлы и файловая система.
- Командное взаимодействие пользователя с компьютером, графический пользовательский интерфейс (рабочий стол, окна, диалоговые панели, меню).
Практические работы:
- Первая практическая работа: Соединение блоков и устройств компьютера, подключение внешних устройств, включение понимание сигналов о готовности и неполадке, получение информации о характеристиках компьютера, выключение компьютера.
- Оперирование компьютерными информационными объектами в наглядно-графической форме (изучение элементов интерфейса используемой графической операционной системы).
- Планирование собственного информационного пространства, создание папок в соответствии с планом, создание, именование, сохранение, перенос, удаление объек-тов, организация их семейств, сохранение информационных объектов на внешних носителях.
Тема: «Основные компоненты компьютера и их функции. Гигиенические, эргономические и технические условия безопасной эксплуатации компьютера»
Компьютер и его назначение Презентация "Устройство компьютера"
Компьютер - программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи по обработке информации и управлению. Компьютер должен воспринимать и распознавать вводимую информацию, запоминать ее, совершать над ней различные действия и выводить результаты своей работы, то есть выполнять основные этапы обработки информации: ввод, хранение, преобразование, вывод.
Для решения всех этих задач необходимы технические устройства и программы. При изучении аппаратного устройства компьютера обычно различают его архитектуру и структуру.
Архитектурой компьютера называют описание идеологии его строения и функционирования (описание системы команд, способов адресации, организации памяти и пр.). Архитектура определяет принципы работы основных узлов компьютера – процессора, внутренней и внешней памяти, периферийных устройств, а также информационные взаимосвязи между ними. Именно единая архитектура обеспечивает совместимость разных компьютеров, с точки зрения программиста и пользователя.
Структурой компьютера называется собственно совокупность его функциональных элементов и связей между ними. При этом структура ЭВМ может рассматриваться на различных уровнях детализации – от основных узлов компьютера до типовых электронных компонентов, из которых они состоят. Структура компьютера обычно представляется графически в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.
Совокупность технических устройств называют аппаратным обеспечением. Аппаратное обеспечение персонального компьютера — система взаимосвязанных технических устройств, выполняющих ввод, хранение, обработку и вывод информации.
Параграф 7-8 учебник
Разнообразие современных компьютеров очень велико. Но их структуры основаны на общих логических принципах, позволяющих выделить в любом компьютере следующие главные устройства:
- память (запоминающее устройство, ЗУ), состоящую из перенумерованных ячеек;
- процессор, включающий в себя устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ);
Эти устройства соединены каналами связи, по которым передается информация.
Устройства, устанавливаемые в системный блок подразделяются на основные и дополнительные. Основные устройства обязательно должны присутствовать в системном блоке для обеспечения нормальной работы, а дополнительные могут устанавливаться по желанию пользователя.
- блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы;
- накопитель на гибких магнитных дисках – дисковод, используемый для работы с гибкими магнитными дисками (дискетами);
- накопитель на жестких магнитных дисках, предназначенный для работы с несъемным пакетом жестких магнитных дисков;
- электронные схемы, управляющие работой компьютера: микропроцессор, набор микросхем на системной плате, оперативная память, контроллеры внешних устройств и т.д.
Гигиенические, эргономические и технические условия безопасной эксплуатации компьютера
Персональные компьютеры используются миллионами людей во всем мире — программистами, операторами и просто пользователями — в процессе повседневной деятельности. Поэтому среди гигиенических проблем современности проблемы гигиены труда пользователей компьютеров относятся к числу наиболее актуальных, так как непрерывно расширяется круг задач, решаемых ЭВМ, и все большие контингенты людей вовлекаются в процесс использования вычислительной техники.
Возросшее применение ПК на рабочих местах различного назначения привлекло внимание к целому ряду фактов отрицательного воздействия на здоровье, которые связаны или считаются связанными именно с работой на компьютере. Основная нагрузка при этом приходится на зрение, поскольку при работе с монитором глаза устают значительно быстрее, чем при любых других видах работы.
Компьютерные технологии, являясь великим достижением человечества, могут иметь отрицательные последствия для здоровья людей. Для снижения ущерба здоровью необходимо соблюдение установленных гигиенических требований к режимам труда и организации рабочих мест. Основные требования безопасности при работе на компьютере
III. Практческая часть
Первая практическая работа
Упражнения
IV. Домашнее задание Найти информацию о Джоне Фон Неймане.
V. Подведение итогов урока
Программный принцип работы компьютера
Параграф 9 учебник
В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.
1. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
Принципы функционирования компьютера. Команды. Системы команд
Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Этот регистр процессора последовательно увеличивает хранимый в нем адрес очередной команды на длину команды.
А так как команды программы расположены в памяти друг за другом, то тем самым организуется выборка цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти.
Если же нужно после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой-то другой, используются команды условного или безусловного переходов, которые заносят в счетчик команд номер ячейки памяти, содержащей следующую команду. Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды “стоп”.
Таким образом, процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.
Принципы фон-Неймана. Принцип программного управления
2. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
Принципы фон-Неймана. Принцип однородности памяти
3. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.
Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.
Компьютеры, построенные на этих принципах, относятся к типу фон-неймановских.
Но существуют компьютеры, принципиально отличающиеся от фон-неймановских. Для них, например, может не выполняться принцип программного управления, т.е. они могут работать без “счетчика команд”, указывающего текущую выполняемую команду программы. Для обращения к какой-либо переменной, хранящейся в памяти, этим компьютерам не обязательно давать ей имя. Такие компьютеры называются не-фон-неймановскими.
Программное обеспечение, его структура
ПК работает под управлением программ. И программа должна быть написана на языке, понятном компьютеру. И такой язык существует. Называется он машинным. Слова такого языка состоят из 0 и 1. Программа – это упорядоченная последовательность команд для компьютера, записанная на специальном языке и помещенная в файл. Как они создаются? Для начала нужно знать для чего нужна программа, что она должна выполнять. Потом на специальном машинном языке человек пишет нужную программу, используя команды, понятные для компьютера. Такой процесс создания программ, называется программированием.
Совокупность программ и данных, предназначенных для их обработки, называется программным обеспечением ПК. Некоторые программы встроены в постоянную память компьютера, но их мало. В основном они хранятся на дискетах, винчестерах, дисках.
Все программы можно разбить на три группы:
прикладные программы. Т.е. каждая из этих программ служит для решения конкретной задачи (например, для создания текста существует программа текстовый редактор LEXICON, MS Word; табличные процессоры - MS Excell, 1C; для создания рисунка – графический редактор, Paint, PhotoShop, CorelDraw).
инструментальные программы. Эти программы служат для создания новых программ, написанных на различных языках программирования. Visual Basic, Delphi, Pascal, C++.
системные программы. Они служат для управления работой ПК и выполняют различные операции по обслуживанию пользователя. Таких программ очень мало, но они очень важны, т.к. без них не сможет работать ни одна другая программа. Системные программы связывают все устройства ПК в единую систему, поэтому называются системными.
Среди системных программ можно выделить следующие группы программ:
- программы-операционные системы. Они управляют работой ПК.
- программы-оболочки (надстройки над ОС). Они служат для более удобного общения человека с компьютером, т.е. обеспечивают удобный интерфейс. NC, FAR, Windows Commander.
- Программы-операционные оболочки. По мимо удобного интерфейса позволяют пользователю выполнять ряд операций, не предусмотренных в ОС.
- Программы-утилиты. Вспомогательные программы: архиваторы, антивирусные программы. (DrWeb, Касперский, WinZip, WinRar, PkZip)
Операционные системы, их функции
Операционная система обеспечивает функционирование и взаимосвязь всех компонентов компьютера, а также предоставляет пользователю доступ к его аппаратным возможностям. ОС – представляет собой совокупность программ, обеспечивающих:
- управление ресурсами ПК, т.е. согласованная работа всех аппаратных средств ПК.
- управление процессами, т.е. выполнение программ.
- пользовательский интерфейс, т.е. форму диалога пользователя с ПК.
Самые популярные из них, безусловно, семейство Windows, MAC OS и Linux.