- •Физические и цифровые основы информатики.
- •1 История развития вычислительной техники. 4
- •2 Введение в теорию автоматов. 7
- •3 Кодирование информации. 17
- •4 Логические основы эвм. 30
- •5 Общее устройство компьютера и принцип его работы. 38
- •6 Микропроцессор, материнская плата, платы расширения. 44
- •7 Оперативная память 69
- •8 Устройства хранения информации 74
- •9 Устройства ввода-вывода 85
- •1История развития вычислительной техники.
- •Период механических устройств – от начала XVII в. До конца XIX в.
- •Период электромеханических машин — с конца XIX в. До середины XX в.
- •Период электронных вычислительных машин — с середины 40-х годов XX в. До настоящего времени.
- •2Введение в теорию автоматов.
- •2.1Понятие и формы представления информации.
- •2.2Цифровой автомат.
- •2.2.1Общая информация
- •2.2.2Описание работы ца
- •2.3Алгоритм. Машины Тьюринга.
- •2.3.1Интуитивное понятие алгоритма
- •2.3.2Машина Тьюринга
- •2.4Программное управление в ца.
- •2.4.1Принцип программного управления
- •2.4.2Принцип хранимой в памяти программы.
- •2.4.3Принцип использования команд с переменной адресностью
- •3Кодирование информации.
- •3.1Системы счисления
- •3.1.1Позиционные системы счисления
- •3.1.2Арифметика целых чисел в позиционных сс
- •3.1.2.1Двоичная арифметика
- •3.1.2.2Четвертичная арифметика
- •3.1.3Алгоритмы перевода целых чисел из одной сс в другую
- •3.1.3.1Схема Горнера
- •3.1.3.2Метод выделения целых и дробных частей
- •3.1.4Дроби и смешанные числа в позиционных сс
- •3.1.5Алгоритм перевода дробных чисел из одной сс в другую
- •3.1.6Особенности двоичной сс и ее связь с сс, имеющими основанием различные степени двойки.
- •3.1.7Нерассмотренные сс
- •3.2Представление информации в эвм
- •3.2.1Единицы информации
- •3.2.2Представление отрицательных чисел
- •3.2.2.1Представление отрицательных чисел в дополнительном коде
- •3.2.2.1.1Сущность дополнительного кода.
- •3.2.2.1.2Особенности арифметики в дополнительном коде
- •3.2.2.2Другие представления отрицательных чисел
- •3.2.2.2.1Представление прямым кодом
- •3.2.2.2.2Представление смещенным кодом
- •3.2.3Числа с фиксированной запятой (точкой)
- •3.2.4Числа с плавающей запятой (точкой)
- •3.2.4.1Представление чисел с плавающей запятой (точкой)
- •3.2.4.2Особенности арифметика чисел с плавающей запятой
- •3.2.4.3Стандарт ieee 754.
- •3.2.5Представление символьной информации
- •4Логические основы эвм.
- •4.1Булева алгебра и логические элементы
- •4.1.1Общая информация
- •4.1.2Функции алгебры логики
- •4.1.3Законы алгебры логики
- •4.1.4Реализация функций формулами
- •4.2Логические элементы
- •4.2.1Основные логические элементы
- •4.2.2Схемотехническая реализация лэ
- •4.2.3Полная система логических функций. Понятие о базисе
- •4.2.4Минимизация логических функций
- •4.2.5Синтез комбинационных схем
- •4.3Электронные устройства
- •4.3.1Принцип работы вентилей. Ттл- и кмоп-логика
- •4.3.2Основные электронные устройства
- •5Общее устройство компьютера и принцип его работы.
- •5.1Понятие и классификация эвм
- •5.2Структура и принцип работы классической эвм
- •5.3Многоуровневая организация современных эвм
- •5.4Программное обеспечение
- •5.4.1Типы по
- •5.4.2Порядок загрузки по
- •Тестирование оборудования
- •Чтение загрузочного сектора
- •Чтение начального загрузчика ос
- •Загрузка операционной системы
- •Запуск остального по
- •6Микропроцессор, материнская плата, платы расширения.
- •6.1Процессор
- •6.1.1Общая информация
- •6.1.2Устройство cpu
- •6.1.3Принцип работы cpu
- •6.1.3.1Краткая иллюстрация принципа работы cpu
- •6.1.3.2Подробная иллюстрация принципа работы cpu
- •6.1.3.3Cisc- и risc-архитектура
- •6.1.3.4Организация системы прерываний
- •6.1.4Характеристики процессора
- •6.1.4.1Быстродействие
- •6.1.4.2Разрядность процессора
- •6.1.4.2.1Шина данных
- •6.1.4.2.2Шина адреса
- •2) Сократить время вычислений.
- •6.1.5.1…Чтобы шли быстрее
- •6.1.5.2…Сократить время вычислений
- •6.1.5.3Конвейер команд
- •6.1.5.4Кэш-память
- •6.2Материнская плата
- •6.2.1Общие сведения
- •6.2.2Устройство мп
- •6.2.2.1Первый пример мп
- •6.2.2.2Второй пример мп
- •6.2.2.3Третий пример мп
- •6.2.2.4Четвертый пример мп
- •6.2.2.5Гнезда для процессоров
- •6.2.2.6Наборы микросхем системной логики (чипсет)
- •6.2.2.7Шина
- •6.2.2.7.1Системная шина (fsb)
- •6.2.2.7.2Шина памяти
- •6.2.2.7.3Шина pci
- •6.2.2.7.5Шина agp
- •6.2.2.7.6Шина usb
- •6.2.2.8Разъемы (слоты) для подключения внутренних устройств
- •6.2.2.9Разъемы (порты) для подключения внешних устройств
- •6.3Платы расширения
- •6.3.1Видеокарта
- •6.3.2Звуковая карта
- •7Оперативная память
- •7.1Технические характеристики озу
- •7.2Типы модулей озу
- •7.3Типы озу
- •7.4Организация памяти в пк
- •7.4.1Основные понятия
- •7.4.2Виртуальная память
- •7.4.2.1Предпосылки возникновения
- •7.4.2.2Принцип работы
- •8.2.1.2Устройство винчестера
- •8.2.1.3Основные характеристики
- •8.2.2Флоппи-диск
- •8.3Накопители на оптических дисках
- •8.3.1Привод cd-rom
- •8.3.2Компакт-диски (cd-rom)
- •8.3.3Диски cd-r
- •8.3.4Диски cd-rw
- •8.3.5Диски dvd
- •9Устройства ввода-вывода
- •9.1Устройства ввода
- •9.1.1Клавиатура
- •9.1.2Мышь
- •9.1.3Сканер
- •9.1.3.1Виды
- •9.1.3.2Устройство и принцип работы планшетного сканера
- •9.2.1.1.2Черно-белые кинескопы (более подробное устройство)
- •9.2.1.1.3Цветные кинескопы
- •9.2.1.1.4Основные характеристики
- •9.2.1.2Жидкокристаллические мониторы
- •9.2.1.2.1Краткое устройство
- •9.2.1.2.2Подробное устройство
- •9.2.1.2.3Основные характеристи
- •9.2.2Принтер
- •9.2.2.1Матричные принтеры
- •9.2.2.2Струйные принтеры
- •9.2.2.3Лазерные принтеры
- •9.2.2.3.1Краткое устройство
- •9.2.2.3.2Подробное устройство
- •9.2.2.3.2.1Принцип работы лазерного принтера
- •9.2.2.3.2.2Принцип лазерной печати
- •9.2.2.4 Цветные принтеры
7 Оперативная память 69
7.1 Технические характеристики ОЗУ 69
7.2 Типы модулей ОЗУ 69
7.3 Типы ОЗУ 71
7.4 Организация памяти в ПК 72
7.4.1 Основные понятия 72
7.4.2 Виртуальная память 73
7.4.2.1 Предпосылки возникновения 73
7.4.2.2 Принцип работы 73
8 Устройства хранения информации 74
8.1 Иерархическая структура памяти 74
8.2 Магнитные диски 74
8.2.1 Винчестер 74
8.2.1.1 Физические принципы хранения информации 74
8.2.1.2 Устройство винчестера 77
8.2.1.3 Основные характеристики 79
8.2.2 Флоппи-диск 79
8.3 Накопители на оптических дисках 80
8.3.1 Привод CD-ROM 80
8.3.2 Компакт-диски (CD-ROM) 81
8.3.3 Диски CD-R 82
8.3.4 Диски CD-RW 83
8.3.5 Диски DVD 83
9 Устройства ввода-вывода 85
9.1 Устройства ввода 85
9.1.1 Клавиатура 85
9.1.2 Мышь 85
9.1.3 Сканер 86
9.1.3.1 Виды 86
9.1.3.2 Устройство и принцип работы планшетного сканера 87
9.2 Устройства вывода 88
9.2.1 Монитор 88
9.2.1.1 Мониторы с электронно-лучевой трубкой 88
9.2.1.1.1 Краткое устройство 88
9.2.1.1.2 Черно-белые кинескопы (более подробное устройство) 89
9.2.1.1.3 Цветные кинескопы 91
9.2.1.1.4 Основные характеристики 92
9.2.1.2 Жидкокристаллические мониторы 92
9.2.1.2.1 Краткое устройство 92
9.2.1.2.2 Подробное устройство 94
9.2.1.2.3 Основные характеристи 97
9.2.2 Принтер 98
9.2.2.1 Матричные принтеры 98
9.2.2.2 Струйные принтеры 98
9.2.2.3 Лазерные принтеры 99
9.2.2.3.1 Краткое устройство 99
9.2.2.3.2 Подробное устройство 99
9.2.2.4 Цветные принтеры 103
1История развития вычислительной техники.
В процессе эволюции вычислительной техники выделяют ряд периодов.
Период домеханических счетных устройств – период Абака (греч. абак – доска) – от древних времен до начала XVII в. Абак — это любое счетное устройство, на котором отведены места (колонки или строчки) для размещения разрядов чисел и имеется возможность набирать числа с помощью камешков, жетонов и т.п.
Период механических устройств – от начала XVII в. До конца XIX в.
Начало XVII в. Итальянский художник-механик-архитектор Леонардо да Винчи дал эскиз тринадцатиразрядного суммирующего устройства на зубчатых колесах. В целях рекламы фирма IBM в 80-с годы по эскизам да Винчи построила действующую машину.
Изобретение было обнаружено только в наше время и осталось только на бумаге.
1642 – 1645 гг. Французский ученый Б. Паскаль создал первую модель 6-ти (или 8-ми) разрядной механической вычислительной машины, на зубчатых колесах, рассчитанное на суммирование и вычитание десятичных чисел.
1670 – 1710 гг. Немецкий ученый Г. Лейбниц разработал и построил механическую машину для выполнения арифметических действий.
1833 – 1871 гг. Английский ученый Ч. Бэббидж разрабатывает проект «аналитической машины», которая имеет все основные части современной ЭВМ: «склад» (память), «фабрику» (арифметическое устройство) и «управление» (устройство управления). Вместе с Ч. Бэббиджем работает создательница первых программ для вычислительных машин А. Лавлейс. Многие идеи и термины А. Лавлейс сохранились до настоящего времени.
1847 г. Английский математик Дж.Буль опубликовал основные положения математической логики (булевой алгебры).