Теоретическая часть.

Графический интерфейс позволяет осуществлять взаимодействие человека с компьютером в форме диалога с использованием окон, меню и элементов управления (диалоговых панелей, кнопок и так далее).

Интерфейс -- это посредник, переводчик, задача которого преобразовать все внутренние «рычаги управления» Windows в понятную людям графическую форму. Можно без конца спорить о многочисленных недостатках и недоработках в тех или иных элементах интерфейса Windows. Можно, потрясая пыльными историческими справочниками, доказывать, что все лучшее, что заключено в нем, Microsoft просто-напросто скопировала у своих конкурентов -- Unix, MacOS, Linux, OS/2... Но только зачем? В любом случае то, что мы видим во время сеанса работы с Windows, выглядит не просто логично и удобно, но в некоторых случаях еще и просто красиво!

Интерфейс Windows прост и доступен, а разгадать почти все его загадки может практически каждый.

Для работы с графическим интерфейсом используется мышь или другое координатное устройство ввода, при этом пользователь должен уметь производить:

  • * левый щелчок -- однократное нажатие и отпускание основной (обычно левой) кнопки мыши;
  • * правый щелчок -- однократное нажатие и отпускание дополнительной (обычно правой) кнопки мыши;
  • * двойной щелчок -- два нажатия основной кнопки мыши с минимальным интервалом времени между ними;
  • * перетаскивание (протаскивание) -- нажатие левой или правой кнопки мыши и перемещение объекта с нажатой кнопкой.

Элементы графического интерфейса Windows:

* Рабочий стол.

Название «Рабочий стол» подобрано удачно. На нем, как и на обычном рабочем столе расположены различные программы и инструменты, представленные в виде значков, или иконки.

Значками в Windows обозначаются программы, документы. Запуск производится двойным щелчком кнопки мыши по значку. Программа может быть расположена непосредственно на Рабочем столе, а может быть скрыта глубоко на диске, но и в этом случае представлена на Рабочем столе своим образом - ярлыком.

Ярлык программы - это не сама программа, а только ее образ, указание на то место на диске, где она находится. Двойной щелчок по ярлыку также вызывает запуск программы. Ярлыки от значков отличаются наличием небольшой стрелочки внизу слева.

* Панель задач.

Располагается в нижней части экрана. На ней находятся: кнопка Пуск, кнопки открытых окон, индикаторы и часы.

Окно - один из главных элементов интерфейса Windows.

Рабочий стол. Как найти Рабочий стол? -- спрашивают многие начинающие пользователи. Никак. В том смысле, что Рабочий стол не найти просто невозможно. Ибо все, что вы видите на своем экране после запуска Windows -- это он и есть.

Название «Рабочий стол» выбрано крайне удачно. На своем обычном рабочем столе люди держат все необходимые им инструменты, документы и так далее. На виртуальном Рабочем столе Windows также собраны самые необходимые вам программы и инструменты, представленные в виде значков.

На нашем Рабочем столе пока что лежат лишь несколько небольших значков. Какие-то из них выглядят как прямоугольные папки желтого цвета, какие-то обозначены другими картинками. У одних в левом нижнем углу красуется значок в виде стрелочки, у других нет... Нетрудно запутаться.

Кроме значков, на Рабочем столе могут располагаться окна, контекстное меню и многое другое.

Значки. И программы, и документы обозначаются похожими друг на друга значками-иконками. Щелкнув по любому из них, вы можете запустить нужную вам программу и тут же открыть в ней документ. Все просто -- сиди себе и щелкай по значкам

Значок соответствует одному файлу -- документу или программе. Программа часто состоит из нескольких сотен файлов, но Microsoft считает (и не без основания), что пользователю совершенно не нужно видеть их все. Хватит одного -- того файла, который запускает программу. И это часто разумно.

Значки документа заменяют расширения файлов. Так что в подписи к значкам вы увидите только название файла.

У каждой программы, установленной в Windows, есть собственный, оригинальный значок. И значок этот, как правило, в той или иной мере присутствует в значке документа, созданного с помощью этой программы. Таким образом, глядя на значок, вы всегда узнаете, какому именно типу файлов он соответствует.

Значок может обозначать не только файл, но и папку. Или каталог, или директорию -- кто как привык. Щелкнув по нему левой кнопкой мышки, вы можете раскрыть папку в виде окна. При этом все файлы, живущие в этой папке, будут представлены своеобразной «портретной галереей» -- рядом значков с подписями.

Щелкнув по значку программы, вы дадите команду на ее выполнение -- как говорят компьютерщики, «запустите».

Любые значки вы можете переименовывать, перемещать из папки в папку, удалять или копировать с помощью мышки. Однако помните, что любые операции над значками -- это операции с оригинальными файлами программ или документом Удаляя значок с Рабочего стола или из любой папки, вы тем самым физически удаляете файл с диска -- а это стоит делам только в том случае, если вы точно уверены в необходимости этого действия.

Ярлыки. Существуют, однако, и другие типы значков, любые операции с которыми ни как не отразятся на оригинальных файлах -- ярлыки. Эти значки отличаются от обычных наличием маленькой черной стрелочки в левом нижнем углу.

Английский термин shortcut переведя словом «ярлык» не совсем удачно. Точнее было бы «указатель», поскольку этот самый shortcut на Рабочем столе указывая на файл, находящийся в другом месте, служит как бы его тенью, отражением.

Дело в том, что, несмотря на всю Красочность и новизну графического интерфейса Windows, под ним скрывается обычная, знакомая нам всем структура «дерева каталогов». Каждая программа лежит в своем собственном каталоге. И наш Рабочий стол -- это, по сути дела, самый настоящий каталог.

Что происходит, если мы хотим пометить на наш Рабочий стол какую-нибудь программу, например, Microsoft Word? Программу запускает файл winword.exe, который находится вместе с другими файлами Word в папке C:Program FilesMicrosoft OfficeOffice. И переместить файл ни в какую другую папку, в том числе и на Рабочий стол, нельзя -- программа работать не будет... Но можно создать на Рабочем столе указатель - ярлык! Этот значок будет отличаться от значка самой программы только стрелочкой в уголке, но зато предоставит пользователю прямо-таки неограниченные возможности! Значок можно безбоязненно переименовывать или удалять, не опасаясь за судьбу самой программы или документа -- при любых изменениях они останутся в добром здравии.

Ярлыки не требуют присутствия в папке, куда мы этот ярлык поместим, самой программы. Внутри ярлыка находится не сама программа, а лишь ссылка, содержащая точный адрес программы.

Для быстрого доступа к дискам, принтеру, часто используемым документам целесообразно создать на рабочем столе ярлыки. Ярлык отличается от значка тем, что обозначает объект, фактически расположенный не на Рабочем столе, а в некоторой другой папке. Стрелочка означает, что мы имеем не сам объект, а ссылку на него. Ярлыки создаются перетаскиванием значков объектов на Рабочий стол.

Панель задач. В нижней части экрана располагается Панель задач, на которой находятся кнопка Пуск, кнопки выполняемых задач и открытых папок, индикаторы и часы. Кнопка Пуск позволяет вызывать Главное меню, которое обеспечивает доступ практически ко всем ресурсам системы и содержит команды запуска приложений, настройки системы, поиска файлов и документов, доступа к справочной системе и др.

Windows является многозадачной операционной системой, то есть параллельно могут выполняться несколько приложений. Каждое запущенное приложение обозначается кнопкой на Панели задач, при этом переход от работы в одном приложении к работе в другом может производиться с помощью щелчка по кнопке. Работающее (активное) приложение изображается на панели задач в виде нажатой кнопки.

На панели задач можно отобразить различные панели.В крайней правой части Панели задач находится языковая панель, на которой указывается язык ввода символов. Например, индикатор Ru обозначает, что в текущий момент используется русская раскладка клавиатуры.

Область уведомлений (tray(трей)) используется для отображения значков некоторых программ, связанных с работой компьютера. Чтобы не загромождать панель задач, вместо значков редко используемых объектов, представленных в области уведомления, может быть видна кнопка со стрелкой. Для отображения всех значков щелкните по этой кнопке.

Цифровые часы на панели задач показывают текущее время. Чтобы увидеть текущую дату, месяц и год, достаточно подвести к часам указатель мыши.

Окна. Важнейшим элементом графического интерфейса Windows являются окна, действительно ведь «windows» в переводе означает «окна». Существуют два основных типа окон -- окна приложений и окна документов.

Окно - это обрамленная часть экрана, в которой отображается приложение, документ или сообщение.

Окна приложений. В окне приложения выполняется любое запущенное на выполнение приложение или отражается содержимое папки. Открыть или закрыть окно приложения -- то же, что и запустить программу на выполнение или завершить ее. Окна приложений можно перемещать на любое место Рабочего стола, разворачивать на весь экран или сворачивать в кнопки на панели задач.

Основными элементами окна приложения являются:

  • * рабочая область: внутренняя часть окна, содержит вложенные папки или окна документов;
  • * границы: рамка, ограничивающая окно с четырех сторон. Размеры окна можно изменять, перемещая границу мышью;
  • * заголовок: строка непосредственно под верхней границей окна, содержащая название окна;
  • * значок системного меню: кнопка слева в строке заголовка открывает меню перемещения и изменения размеров окна;
  • * строка меню: располагается непосредственно под заголовком, содержит пункты меню, обеспечивает доступ к командам;
  • * панель инструментов: располагается под строкой меню, представляет собой набор кнопок, обеспечивает быстрый доступ к некоторым командам;
  • * кнопки Свернуть, Развернуть/Восстановить, Закрыть расположены в верхней правой части окна.
  • * полосы прокрутки. Если текст или картинка полностью не помещается в окне программы, то для ее просмотра снизу или справа появляются полосы прокрутки, которые можно двигать, открывая участки, не помещающиеся на экране.

Окна документов. Окна документов предназначены для работы с документами и «живут» внутри окон приложений. Можно раскрывать, сворачивать, перемещать или изменять размеры этих окон, однако они всегда остаются в пределах окна своего приложения. Окно документа имеет те же кнопки управления, что и окно приложения.

Окно документа содержит зону заголовка (содержащую имя документа) и часто полосы прокрутки (появляющиеся, когда документ не помещается полностью в окне) и линейки.

Окно является активным (текущим), если с ним в данный момент работает пользователь. В противном случае окно будет пассивным (в пассивном состоянии). Если окно находится в пассивном состоянии (зона заголовка не выделена цветом), то, щелкнув по любой его части мышью, можно перевести его в активное состояние.

Меню является одним из основных элементов графического интерфейса и представляет собой перечень команд (как правило, тематически сгруппированных), из которых необходимо сделать выбор (поместив на пункт меню указатель мыши и произведя щелчок). Выбор пункта меню приводит к выполнению определенной команды. Если за командой меню следует многоточие, то ее выбор приведет к появлению диалоговой панели, которая позволяет пользователю получить или ввести дополнительную информацию.

ВВЕДЕНИЕ

    ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО ТЕМЕ «Компьютер как универсальное устройство для работы с информацией» КУРСА ИНФОРМАТИКИ В 7 КЛАССЕ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Наше настоящее время характеризуется высоким темпом жизни человека, постоянной изменчивостью окружающего мира, всепоглощающим и повсеместным применением информационных технологий во всех сферах деятельности. Трудно недооценить роль фундаментального образования, направленного на формирование личности, способной жить в этих условиях, готовой постоянно осваивать новые технологии.

Информатика, как естественнонаучная дисциплина имеет очень большое значение в достижении целей школьного образования. Освоенные обучающимися на базе информатики знания, находят свое применение при изучении других предметных областей, а так же в реальных жизненных ситуациях.

Тема «Компьютер как универсальное устройство для работы с информацией», изучаемая в 7 классе школьного курса информатики имеет большое практическое значение. У учащихся должно сформироваться представление об основных компонентах компьютера, их функциях, о том, что компьютер это универсальное устройство обработки информации.

Целью работы является разработка тематического планирования по указанной выше теме курса информатики в соответствии с требованиями ФГОС. Достижение поставленной цели требует решения следующих задач: определение структуры тематического планирования, определение места и роли раздела в общем курсе информатики, изучение основных элементов содержания темы, определение планируемых результатов изучения темы: предметных, метапредметных и личностных универсальных учебных действий, разработка практических заданий по данной теме в соответствии с требованиями ФГОС.

ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТАННОГО ТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ.

Раздел «Компьютер как универсальное устройство для работы с информацией» изучается в 7 классе после знакомства учащихся с темой «Информация и информационные процессы». В разработанном тематическом планировании общее количество часов по рассматриваемой теме равно 7 часам. Планирование идет согласно структуре изложения материала в учебнике «Информатика 7» авторов Босова Л.Л., Босова А.Ю . Результатом работы по данной теме стала разработка практического задания к уроку «Файлы и файловые структуры» в контексте ФГОС [Приложение].

Изложение содержания темы урока идет следующим образом: организационный момент, затем осуществляется проверка изученного материала по вопросам к §2.3; визуальная проверка выполнения домашнего задания в рабочей тетради, определение цели и темы урока. В процессе и зучения нового материала учащимся можно рекомендовать организацию просмотра анимации «Файлы и папки». Материал урока можно излагать с использованием презентации «Файлы и файловые структуры» из электронного приложения к учебнику . По ходу рассмотрения содержания урока рекомендуется выполнять задания из рабочей тетради . Разработанную практическую работу нужно предложить на этапе з акрепление нового материала . После чего урок заканчивается этапом контроля и рефлексии.

Суть практической работы за компьютером состоит в следующем: учащимся предлагается по данному образцу построить файловую структуру, затем «разложить» несколько файлов с именами 1, 2 и т.д., исходя из их содержания по созданным папкам. Папки имеют соответствующие имена. Для этого нужно определить место каждого файла, то есть, в какую папку его необходимо поместить. Файлы с расширением JPEG представляют собой картинки, тематика взята из содержания параграфов 2.1-2.3 ранее изученных учащимися. Например, файлы №4 и №5, в которых описывается внешняя и внутренняя память компьютера, учащиеся должны поместить в папку с названием «Компьютерная память», а файл №11 о сервисных программах - в папку «Системное программное обеспечение». В результате выполнения данной работы учащиеся научатся создавать дерево каталогов, удалять, копировать и перемещать файлы.

Таким образом, кроме закрепления навыков работы с файлами и файловой структурой, происходит актуализаций знаний учащихся, полученных на предыдущих уроках, а именно об основных компонентах компьютера, его устройстве, и программном обеспечении компьютера.

2 .ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО ТЕМЕ «Компьютер как универсальное устройство для работы с информацией» КУРСА ИНФОРМАТИКИ В 7 КЛАССЕ.

Номер урока

Тема урока

Планируемые результаты

Параграф учебника

Предметные

Метапредметные и личностные

11.

Основные компоненты компьютера и их функции.

Учащиеся научатся анализировать устройства компьютера с точки зрения организации процедур ввода, хранения, обработки, вывода и передачи информации;

Познавательные: извлекают информацию, ориентируются в своей системе знаний и осознают необходимость нового знания, делают предварительный отбор источников информации для поиска нового знания.

Регулятивные: определяют цель учебной деятельности с помощью учителя и находят средства ее осуществления.

Коммуникативные: слушают других, пытаются принимать иную точку зрения, готовы изменить свое мнение.

Личностные: оценивают важность образования и познания нового.

§ 2.1

12.

Персональный компьютер.

Учатся называть элементы внутреннего и внешнего устройства компьютера.

Познавательные: планируют собственную деятельность.

Регулятивные: определяют цель, проблему в учебной и жизненно-практической деятельности.

Коммуникативные: проявляют активность во взаимодействии для решения коммуникативных и познавательных задач.

Личностные: сохраняют мотивацию к учебной деятельности.

§ 2.2

13.

Программное обеспечение компьютера.

Учащиеся изучают состав программного обеспечения компьютера, основные характеристики операционной системы.

Познавательные: самостоятельно осуществляют поиск необходимой информации, используют модели и схемы для решения познавательных задач.

Регулятивные: принимают и сохраняют учебную задачу, планируют свои действия.

Коммуникативные: высказывают свою точку зрения, строят высказывания и суждения.

Личностные: вырабатывают уважительное отношение к точке зрения другого человека.

§ 2.3

14.

Файлы и файловые структуры. Практическая работа.

Учатся выполнять основные операции с файлами и папками.

Познавательные: находят достоверную информацию, необходимую для решения поставленных задач, распознают различные системы, выделяют существенные признаки.

Регулятивные: определяют цель, проблему, работают по плану, находят и исправляют ошибки.

Коммуникативные: принимают собственные решения и высказывают предположения, слушают аргументацию друг друга.

Личностные: идут на взаимные уступки в различных ситуациях учебного процесса.

§ 2.4

15.

Пользовательский интерфейс.

Определяют понятие пользовательский интерфейс, называют основные элементы графического интерфейса.

Познавательные: самостоятельно формируют познавательные цели, проводят поиск и выделение необходимой информации.

Регулятивные: определяют цель учебной деятельности и находят средства ее осуществления.

Коммуникативные: взаимодействуют друг с другом в учебной деятельности, участвуют в коллективном обсуждении проблемы.

Личностные: определяют свою личную позицию, вырабатывают доброжелательное отношение к другим людям.

§ 2.5

16.

Обобщение и систематизация основных понятий темы «Компьютер как универсальное устройство для работы с информацией».

Учатся определять основные понятия темы, работать с учебником.

Познавательные: осуществляют поиск и выделение необходимой информации.

Регулятивные: формулируют учебные цели при изучении темы.

Коммуникативные: участвуют в групповом обсуждении поставленных проблем.

Личностные: вырабатывают доброжелательное отношение к другим людям.

§ 2.1- § 2.5

17.

Контрольная работа №2. Компьютер как универсальное устройство для работы с информацией.

Учащиеся вырабатывают навыки работы с текстовыми материалами, учатся находить правильный ответ на поставленный вопрос.

Познавательные: структурируют свои знания.

Регулятивные: выстраивают работу по плану, проявляют настойчивость в достижении целей.

Коммуникативные: проявляют инициативу в поиске и решении проблем.

Личностные: понимают необходимость образования, оценки знаний и определяют свою личную позицию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предлагаемое тематическое планирование и практическая работа в составе одного из уроков соответствует основным положениям федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования. В результате применения данного планирования у учащихся формируются универсальные учебные действия, а именно: Л ичностные УУД: умение учащегося устанавливать связи между целью учебной деятельности и её мотивом, т.е. между результатом учения, и тем, что побуждает деятельность, ради чего она осуществляется, таким образом, должна осуществляться осмысленная организация собственной деятельности ученика. Регулятивные УУД: целеполагание как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимся, и того, что ещё неизвестно, планирование - определение последовательности промежуточных целей с учётом конечного результата, контроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений и отличий от эталона. Коммуникативные УУД: планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками, т. е. определение цели сотрудничества, функций участников, способов взаимодействия, умение с достаточно полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации, владение монологической и диалогической формами речи в соответствии с грамматическими и синтаксическими нормами родного языка, умение доказывать собственное мнение. Познавательные УУД: анализ объектов с целью выделения признаков (существенных, несущественных); выдвижение гипотез и их обоснование; построение логической цепи рассуждений, доказательство; подведение под понятие; выведение следствий; установление причинно-следственных связей, структурирование знаний; синтез как составление целого из частей, в том числе самостоятельно достраивая, восполняя недостающие компоненты; выбор оснований и критериев для сравнения, классификации объектов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

    Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования.

    Примерная основная образовательная программа образовательного учреждения. Основная школа / [сост. Е. С. Савинов]. - М.: Просвещение, 2011.

    Информатика: учебник для 7 класса / Л.Л.Босова, А.Ю.Босова. – 5-е изд. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016.

    Информатика: рабочая тетрадь для 7 класса / Л.Л.Босова, А.Ю.Босова. – 3-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.

ИНТЕРНЕТ ИСТОЧНИКИ

    http://metodist.lbz.ru/authors/informatika/3/eor7.php

Компьютер как универсальное устройство обработки информации

Назначение и устройство компьютера

Что общего между компьютером и человеком

Для информатики компьютер - это не только инструмент для работы с информацией, но и объект изучения. Вы узнаете, как компьютер устроен, какую работу с его помощью можно выполнять, какие для этого существуют программные средства.

С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей умственной работы человека, т. е. работы с информацией.

Из истории науки и техники известно, что идеи многих своих изобретений человек "подглядел" в природе.

Например, еще в XV веке великий итальянский ученый и художник Леонардо да Винчи изучал строение тел птиц и использовал эти знания для конструирования летательных аппаратов.

Русский ученый Н. Е. Жуковский, основоположник аэродинамики, также исследовал механизм полета птиц. Результаты этих исследований используются при расчетах конструкций самолетов.

Можно сказать, что Леонардо да Винчи и Жуковский "списывали" свои летающие машины с птиц.

А есть ли в природе прототип у компьютера? Да! Таким прототипом является сам человек. Только изобретатели стремились передать компьютеру не физические, а интеллектуальные возможности человека.

По своему назначению компьютер - универсальное техническое средство для работы человека с информацией.

По принципам устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией.

Какие устройства входят в состав компьютера. Имеются четыре основные составляющие информационной функции человека:

    прием (ввод) информации;
    запоминание информации (сохранение в памяти);
    процесс мышления (обработка информации);
    передача (вывод) информации.

Компьютер включает в себя устройства, выполняющие эти функции мыслящего человека:

    устройства ввода;
    устройства запоминания - память;
    устройство обработки - процессор;
    устройства вывода.

В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку. Чаще всего в качестве устройства ввода используется клавиатура, а устройства вывода - экран дисплея или принтер (устройство печати) (рис. 2.2).


Рис. 2.2. Информационный обмен в компьютере

Что такое данные и программа. И все-таки нельзя отождествлять "ум компьютера" с умом человека. Важнейшее отличие состоит в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программе, человек же сам управляет своими действиями.

В памяти компьютера хранятся данные и программы.

Данные - это обрабатываемая информация, представленная в памяти компьютера в специальной форме. Немного позже вы познакомитесь со способами представления данных в компьютерной памяти.

Программа - это описание последовательности действий, которые должен выполнить компьютер для решения поставленной задачи обработки данных.

Если информация для человека - это знания, которыми он обладает, то информация для компьютера - это данные и программы, хранящиеся в памяти. Данные - это "декларативные знания", программы - "процедурные знания компьютера".

Принципы фон Неймана. В 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом были сформулированы основные принципы устройства и работы ЭВМ. Первый из этих принципов определяет состав устройств ЭВМ и способы их информационного взаимодействия. Об этом говорилось выше. С другими принципами фон Неймана вам еще предстоит познакомиться.

Вопросы и задания

    1. Какие возможности человека воспроизводит компьютер?
    2. Перечислите основные устройства, входящие в состав компьютера. Какое назначение каждого из них?
    3. Опишите процесс обмена информацией между устройствами компьютера.
    4. Что такое компьютерная программа?
    6. Чем отличаются данные от программы?

Компьютерная память

Внутренняя и внешняя память. Работая с информацией, человек пользуется не только своими знаниями, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. В главе 1 "Человек и информация" ныло отмечено, что информация хранится в памяти человека и на внешних носителях. Заученную информацию человек может забыть, а записи сохраняются надежнее.

У компьютера тоже есть два вида памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память.

Внутренняя память - это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении компьютера от сети информация из оперативной памяти исчезает. Программа во время ее выполнения хранится во внутренней памяти компьютера. Сформулированное правило относится к принципам Неймана. Его называют принципом хранимой программы.

Внешняя память - это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания.

На рис. 2.3 показана схема устройства компьютера с учетом двух видов памяти. Стрелки указывают направления информационного обмена.

Наименьший элемент памяти компьютера называется битом памяти. На рис. 2.4 каждая клетка изображает бит. Вы видите, что у слова "бит" есть два значения: единица измерения количества информации и частица памяти компьютера. Покажем, как связаны между собой эти понятия.

В каждом бите памяти может храниться в данный момент одно из двух значений: нуль или единица. Использование двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой .

Данные и программы в памяти компьютера хранятся в виде двоичного кода.

Один символ двухсимвольного алфавита несет 1 бит информации.

В одном бите памяти содержится один бит информации.

Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера - дискретность . Дискретные объекты составлены из отдельных частиц. Например, песок дискретен, так как состоит из песчинок. "Песчинками" компьютерной памяти являются биты.

Второе свойство внутренней памяти компьютера - адресуемость . Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Вы знаете, что это слово также обозначает единицу количества информации, равную восьми битам. Следовательно, I одном байте памяти хранится один байт информации.

Во внутренней памяти компьютера все байты пронумерованы. Нумерация начинается с нуля.

Порядковый номер байта называется его адресом.

Принцип адресуемости означает, что:

Запись информации в память, а также чтение ее из памяти производится по адресам.

Память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира - это байт, а номер квартиры - адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается процессор к внутренней памяти компьютера.

В современных компьютерах имеется еще один вид внутренней памяти, который называется постоянным запоминающим устройством - ПЗУ. Это энергонезависимая память, информация из которой может только читаться.

Носители и устройства внешней памяти. Устройства внешней памяти - это устройства чтения и записи информации на внешние носители. Информация на внешних носителях хранится в виде файлов. Что это такое, подробнее вы узнаете позже.

Важнейшими устройствами внешней памяти на современных компьютерах являются накопители на магнитных дисках (НМД), или дисководы .

Кто не знает, что такое магнитофон? На магнитофон мы привыкли записывать речь, музыку, а затем прослушивать записи. Звук записывается на дорожках магнитной ленты с помощью магнитной головки. С помощью этого же устройства магнитная запись снова превращается в звук.

НМД действует аналогично магнитофону. На дорожки диска записывается все тот же двоичный код: намагниченный участок - единица, ненамагниченный - нуль. При чтении с диска эта запись превращается в нули и единицы в битах внутренней памяти.

К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка (рис. 2.5), которая может перемещаться по радиусу. Во время работы НМД диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации.

Рис. 2.5. Дисковод и магнитный диск

Другим видом внешних носителей являются оптические диски (другое их название - лазерные диски). На них используется не магнитный, а оптико-механический способ записи и чтения информации.

Сначала появились лазерные диски, на которые информация записывается только один раз. Стереть или перезаписать ее невозможно. Такие диски называются CD-ROM - Compact Disk-Read Only Memory, что в переводе значит "компактный диск - только для чтения". Позже были изобретены перезаписываемые лазерные диски - CD-RW. На них, как и на магнитных носителях, хранимую информацию можно стирать и записывать заново.

Носители, которые пользователь может извлекать из дисковода, называют сменными.

Наибольшей информационной емкостью из сменных носителей обладают лазерные диски типа DVD-ROM - видеодиски. Объем информации, хранящейся на них, может достигать десятков гигабайтов. На видеодисках записываются полноформатные видеофильмы, которые можно просматривать с помощью компьютера, как по телевизору.

Вопросы и задания

1. Постарайтесь объяснить, зачем компьютеру нужны два вида памяти: внутренняя и внешняя.
2. Что такое "принцип хранимой программы"?
3. В чем заключается свойство дискретности внутренней памяти ЭВМ?
4. Какие два значения имеет слово "бит"? Как они связаны между собой?
5. В чем заключается свойство адресуемости внутренней памяти ЭВМ?
6. Назовите устройства внешней памяти ЭВМ.
7. Какие типы оптических дисков вы знаете?

Как устроен персональный компьютер (ПК)

Что такое ПК. Современные ЭВМ бывают самыми разными: от больших, занимающих целый зал, до маленьких, помещающихся на столе, в портфеле и даже в кармане. Разные ЭВМ используются для разных целей. Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры. Персональные компьютеры (ПК) предназначены для личного (персонального) использования.

Несмотря на разнообразие моделей ПК, в их устройстве существует много общего. Об этих общих свойствах и пойдет сейчас речь.

Основные устройства ПК. Основной "деталью" персонального компьютера является микропроцессор (МП). Это миниатюрная электронная схема, созданная путем очень сложной технологии, выполняющая функцию процессора ЭВМ.

Персональный компьютер представляет собой набор взаимосвязанных устройств. Главным в этом наборе является системный блок . В системном блоке находится "мозг" машины: микропроцессор и внутренняя память. Там же помещаются: блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств. Системный блок снабжен внутренним вентилятором для охлаждения.

Системный блок обычно помещен в металлический корпус, с наружной стороны которого имеются: клавиша включения электропитания, щели для установки сменных дисков и дисковые устройства, разъемы для подключения внешних устройств.

К системному блоку подключены клавишное устройство (клавиатура), монитор (другое название - дисплей) и мышь (манипулятор). Иногда используются другие типы манипуляторов: джойстик, трекбол и пр. Дополнительно к ПК могут быть подключены: принтер (устройство печати), модем (для выхода на телефонную линию связи) и другие устройства (рис. 2.6).

На рис. 2.6 показана настольная модель ПК. Кроме того, существуют портативные модели (ноутбуки) и карманные компьютеры.

Все устройства ПК, кроме процессора и внутренней памяти, называются внешними устройствами . Каждое внешнее устройство взаимодействует с процессором ПК через специальный блок, который называется контроллером (от английского "controller" - "контролер", "управляющий"). Существуют контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера и др. (рис. 2.7).

Магистральный принцип взаимодействия устройств ПК. Принцип, по которому организована информационная связь между процессором, оперативной памятью и внешними устройствами, похож на принцип телефонной связи. Процессор через многопроводную линию, которая называется магистралью (другое название - шина ), связывается с другими устройствами (рис. 2.8).

Подобно тому как каждый абонент телефонной сети имеет свой номер, каждое подключаемое к ПК внешнее устройство также получает номер, который выполняет роль адреса этого устройства. Информация, передаваемая внешнему устройству, сопровождается его адресом и подается на контроллер. В данной аналогии контроллер подобен телефонному аппарату, который преобразует электрический сигнал, идущий по проводам, в звук, когда вы слушаете телефон, и преобразует звук в электрический сигнал, когда вы говорите.

Магистраль - это кабель, состоящий из множества проводов. Характерная организация магистрали такая: по одной группе проводов (шина данных ) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса ) - адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали - шина управления ; по ней передаются управляющие сигналы (например, проверка готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).

Вопросы и задания

    1. Назовите минимальный комплект устройств, составляющих персональный компьютер.
    2. Какие устройства входят в состав системного блока?
    3. Что такое контроллер? Какую функцию он выполняет?
    4. Как физически соединены между собой различные устройства ПК?
    5. Как информация, передаваемая по шине, попадает на нужное устройство?

Основные характеристики персонального компьютера

Все чаще персональные компьютеры используются не только на производстве и в учебных заведениях, но и в домашних условиях. Их можно купить в магазине так же, как покупают телевизоры, видеомагнитофоны и другую бытовую технику. При покупке любого товара желательно знать его основные характеристики, для того, чтобы приобрести именно то, что вам нужно. Такие основные характеристики есть и у ПК.

Характеристики микропроцессора. Существуют различные модели микропроцессоров, выпускаемые разными фирмами. Основными характеристиками МП являются тактовая частота и разрядность процессора.

Режим работы микропроцессора задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты . Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном "стучит" быстрее, то и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в мегагерцах - МГц. Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в одну секунду. Вот некоторые характерные тактовые частоты микропроцессоров: 600 МГц, 800 МГц, 1000 МГц. Последняя величина называется гигагерцем - ГГц. Современные модели микропроцессоров работают с тактовыми частотами в несколько гигагерц.

Следующая характеристика - разрядность процессора. Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность процессоров на первых моделях ПК была равна 8 битам. Затем появились 16-разрядные процессоры. На современных ПК чаще всего используются 32-разрядные процессоры. Наиболее высокопроизводительные машины имеют процессоры с разрядностью 64 бита.

Объем внутренней (оперативной) памяти. Про память компьютера мы уже говорили. Она делится на оперативную (внутреннюю) память и долговременную (внешнюю) память. Производительность машины очень сильно зависит от объема внутренней памяти. Если для работы каких-то программ не хватает внутренней памяти, то компьютер начинает переносить часть данных во внешнюю память, что резко снижает его производительность. Скорость чтения/записи данных в оперативную память на несколько порядков выше, чем во внешнюю.

Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Современные программы требуют оперативной памяти объемом в десятки и сотни мегабайтов.

Для хорошей работы современных программ требуется оперативная память в сотни мегабайтов: 128 Мб, 256 Мб и более.

Характеристики устройств внешней памяти. Устройства внешней памяти - это накопители на магнитных и оптических дисках. Встроенные в системном блоке магнитные диски называются жесткими дисками, или винчестерами. Это очень важная часть компьютера, поскольку именно здесь хранятся все необходимые для работы компьютера программы. Чтение/запись на жесткий диск производится быстрее, чем на все другие виды внешних носителей, но все-таки медленнее, чем в оперативную память. Чем больше объем жесткого диска, тем лучше. На современных ПК устанавливают жесткие диски, объем которых измеряется и гигабайтах: десятки и сотни гигабайтов. Покупая компьютер, вы приобретаете и необходимый набор программ на жестком диске. Обычно покупатель сам заказывает состав программного обеспечения компьютера.

Все остальные носители внешней памяти - сменные, г. е. их можно вставлять в дисковод и доставать из дисковода. К ним относятся гибкие магнитные диски - дискеты и оптические диски - CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM. Стандартная дискета вмещает 1,4 Мб информации. Дискеты удобны для длительного хранения программ и данных, а также для переноса информации с одного компьютера на другой.

В последнее время на смену гибким дискам как основному средству переноса информации с одного компьютера на другой приходит флэш-память. Флэш-память - это электронное устройство внешней памяти, используемое для чтения и записи информации в файловом формате. Флэш-память, как и диски, - энергонезависимое устройство. Однако, по сравнению с дисками, флэш-память обладает гораздо большим информационным объемом (сотни и тысячи мегабайтов). А скорость чтения и записи данных на флэш-носителе приближается к скорости работы оперативной памяти.

Практически обязательной составляющей комплекта ПК стали дисководы для CD-ROM. Современное программное обеспечение распространяется именно на этих носителях. Вместимость CD-ROM исчисляется сотнями мегабайтов (стандартный объем - 700 Мб).

DVD-дисководы вы можете приобретать по собственному желанию. Объем данных на дисках этого типа исчисляется гигабайтами (4,7 Гб, 8,5 Гб, 17 Гб). Часто на DVD-дисках записываются видеофильмы. Время их воспроизведения достигает 8 часов. Это 4-5 полноформатных фильмов. Пишущие оптические дисководы позволяют производить запись и перезапись информации на CD-RW и DVD-RW. Постоянное снижение цен на перечисленные виды устройств переводит их из категории "предметов роскоши" в общедоступные.

Все остальные типы устройств относятся к числу устройств ввода/вывода. Обязательными из них являются клавиатура, монитор и манипулятор (обычно - мышь). Дополнительные устройства: принтер, модем, сканер, звуковая система и некоторые другие. Выбор этих устройств зависит от потребностей и финансовых возможностей покупателя. Всегда можно найти источники справочной информации о моделях таких устройств и их эксплуатационных свойствах.

Вопросы и задания

    1. От каких характеристик компьютера зависит его производительность?
    2. Информационный объем какого порядка имеют: гибкие диски, винчестеры, CD-ROM, DVD-ROM?
    3. Какие устройства памяти являются встроенными, какие - сменными?
    4. Какие устройства ввода/вывода являются обязательными для ПК, какие - дополнительными?

Программная обработка данных на компьютере Д А Н Н Ы Е Числовая, текстовая, графическая и звуковая информация может обрабатываться компьютером, если она представлена в двоичной знаковой системе. Информация в двоичном компьютерном коде, т.е. данные, представляет собой последовательность нулей и единиц. это информация, которая обрабатывается компьютером в двоичном компьютерном коде.


П Р О Г Р А М М ы Для того чтобы компьютер «знал», что ему делать с данными, как их обрабатывать, он должен получить определенную команду (инструкцию). Обычно решение задачи представляется в форме алгоритма, т.е. определенной последовательности команд. Такая последовательность команд (инструкций), записанная на «понятном» компьютеру языке, называется программой. Программа – это последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки данных.




Архитектура компьютера Архитектура компьютера – описание на некотором общем уровне, включающее логическую организацию и ресурсы компьютера. В основу архитектуры компьютера положены 2 принципа: 1. Модульно – магистральный принцип; 2. Принцип Джона фон Неймана.


Компьютер является неделимым, цельным объектом. Он состоит из некоторого количества устройств – модулей. А связаны все модули между собой через набор электронных линий – магистраль, которая обеспечивает обмен данными между всеми устройствами. Модульно – магистральный принцип






Информация через устройства ввода или путем считывания с устройств долговременной памяти через информационную магистраль попадает в оперативную память; процессор извлекает ее, обрабатывает и помещает обратно; результаты сообщаются пользователю через устройства вывода или сохраняются в долговременной памяти компьютера.


Устройства ввода Устройства ввода предназначены для преобразования информации, понятной человеку в информацию, понятную компьютеру. Манипуляторы (мышь, джойстик, трекбол, сенсорная панель, графический планшет); Клавиатура; Микрофон; Сканер; Цифровые фото – видео камеры.