лабы / Laba_varik1_1

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное

бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

____________________________________________

Кафедра «Информатика»

Лабораторная работа №1

Написание и оформление в среде Microsoft Word

реферата по теме

«Введение в информатику и информационные

Технологии»

по дисциплине

«Информатика»

Выполнил:

Проверил:

Москва, 2021 г.

Введение

Информатика - наука о способах передачи, хранения, обработки и анализа информации, сегодня с этими задачами справляется не только человеческий мозг, а также и ЭВМ.

Электронно-вычислительная машина

Это электронное устройство, способное считывать и обрабатывать информацию, а также выводить определённые данные различными способами на основе ранее полученной информации. Внутри каждого компьютера находятся различные компоненты, которые обеспечивают его работу.

Центральный процессор это - основной HardWare компонент любой ЭВМ, на нём обрабатываются все операции, выполняемые на компьютере. Процессор состоит из множества транзисторов микроскопических размеров, расположенных так, чтобы образовывать логические и арифметические операторы. В первую очередь от их компоновки зависит итоговая производительность процессора, эта компоновка называется архитектурой процессора. Именно над грамотным и эффективным расположением всех блоков размышляют инженеры. Внутри центрального процессора в различном количестве присутствуют:

FPU блок - Математический сопроцессор, блоки которого позволяют обрабатывать операции с плавающей запятой.

ALU блок - Арифметико-логическое устройство, блоки которого обеспечивают все логические и математические операции из спектра рациональных чисел. В большинстве случаев, количество FPU и ALU блоков в процессоре равно.

Кэш - по факту выполняет задачи ОЗУ, но так-как он физически находятся рядом с ядрами процессора, время обмена данными между FPU, ALU блоками и ОЗУ - сокращается. В большинстве процессоров используется 3 уровня, различающиеся по объёму и скоростью обмена данными. Но у Intel, в семействе процессоров Haswell, были выпущены экспериментальные серии процессоров, имеющие L4 кэш.

ОЗУ - Оперативно запоминающее устройство, буфер памяти, на котором хранятся данные, которые могут понадобиться центральному процессору в скором времени. Оно черпает все необходимые данные из ПЗУ, и в необходимый момент передаёт их процессору. ОЗУ требует постоянную подачу электроэнергии, но имеет быструю скорость передачи данных, за счёт чего обеспечивает плавную работу в программах.

ПЗУ - Постоянное запоминающее устройство, на нём хранятся все данные, которые хранятся на компьютере. В отличие от ОЗУ, ПЗУ не требует постоянной подачи электроэнергии на него.

Графический адаптер - устройство, с помощью которого ЭВМ выводит изображение. Его устройство очень схоже с устройством компьютера, на плате видеокарты есть свой графический процессор, свои линии питания, своя графическая память, схожая по задачам с ОЗУ.

С помощью материнской платы все комплектующие обмениваются информацией. Данные между ОЗУ и процессором, процессором и видеокартой - маршрутизируются с помощью северного моста, который с недавнего времени располагается в самом процессоре. Устройства ввода, ПЗУ и устройства, установленные в PCI порты - связываются с системой по средствам южного моста, который установлен непосредственно на материнской плате.

Также она обеспечивает почти все компоненты электроэнергией. Стабильное напряжение на центральном процессоре обеспечивается с помощью линии VRM(Voltage Regulator Module), которая состоит из каскада сборок, состоящих из последовательно соединённых: пары полевых транзисторов, ШИМ регулятора, дросселя и конденсатора, выполняющего роль сглаживающего фильтра.

Рисунок 1 - схема устройства линии питания процессора.

SoftWare

Чтобы все компоненты корректно работали, они должны работать сообща, с этой задачей помогает справиться SoftWare(программная) часть ЭВМ. В неё входят:

BIOS - набор базовых программ и функций, позволяющих реализовывать грамотную подачу питания на компоненты системы, а также осуществлять запуск всей ЭВМ.

Операционная система - набор программ и алгоритмов, позволяющих управлять ресурсами компьютера, выполнять базовые задачи обработки и хранения информации, а также оптимизировать потоки информации в системе. Через операционную систему программы связываются с самой системой.

Драйвер - программное обеспечение, позволяющее определить тот, или иной компонент ЭВМ в системе, корректно распределить его задачи и ресурсы.

Программное обеспечение - позволяет расширить и упростить функционал ЭВМ, а также связать пользователя с операционной системой.

Рисунок 2 - схема устройства ЭВМ.

Как происходит обмен информацией в ЭВМ?

Все компоненты компьютера обмениваются информацией с помощью аналогового двоичного кода. Так, когда на ввод компонента А подаётся напряжение от компонента Б - компонент Б хочет передать единицу в двоичном коде компоненту А, в обратном случае - нуль.

Рисунок 3 - схема принципа обмена информации между компонентами ЭВМ.

Процесс передачи информации разбит на такты, за один такт передаётся один бит информации. Таких тактов производится миллиарды в секунду, а их количество зависит от тактовой частоты того, или иного комплектующего, которая измеряется в герцах(Гц). Так, если у процессора тактовая частота 4.2GHz(4.2*10^9 Гц), значит он может передать/обработать 4 200 000 000 операций в секунду. Но в большинстве случаев - тактовая частота не отображает реальную производительность комплектующего, ведь есть множество факторов, которые могут ограничивать пропускную способность, и не давать работать ЭВМ в полную силу.

Заключение

Информатика - очень интересная и большая наука. Благодаря ЭВМ человечество достигло огромного технического прогресса, и продолжает покорять высоты.

Список литературы:

• Лекция “Введение в информатику и информационные технологии”

• https://ru.wikipedia.org/