На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


контрольная работа Контрольная работа по предмету: Информатика

Информация:

Тип работы: контрольная работа. Добавлен: 17.11.2012. Сдан: 2012. Страниц: 6. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


?РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
 
Кафедра информационных технологий
 
Контрольная работа по предмету:
Информатика
 
 
 
 
Вариант 4
 
 
 
Выполнил:        студент ЭФ з/о, 1 курса,
ЭФ-11 группы,
 
 
 
Проверил:_________________________
Должность:________________________
Преподаватель:­­­                   Нечаев Д.Ю.                
 
 
 
 
Москва 2008
 
 
 
1.     Основные понятия и определения информатики.
 
Основные понятия информатики
Большинство ученых в наши дни отказываются от попыток дать строгое определение информации и считают, что информацию следует рассматривать как первичное, неопределимое понятие подобно множества в математике. Некоторые авторы учебников предлагают следующие определения информации:
Информация – это знания или сведения о ком-либо или о чем-либо.
Информация – это сведения, которые можно собирать, хранить,
передавать, обрабатывать, использовать.
Информатика – это наука о структуре и свойствах информации,
способах сбора, обработки и передачи информации.
– информатика, изучает технологию сбора, хранения             
и переработки информации, а компьютер основной
инструмент в этой технологии.
Информация - от латинского information - сведения, разъяснения, изложение.
В быту под информацией понимают сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах.
В теории информации под информацией понимают не любые сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность. По определению К.Шеннона, информация - это снятая неопределенность.
Информация - это отражение внешнего мира с помощью знаков или сигналов.
Информационная ценность сообщения заключается в новых сведениях, которые в нем содержатся (в уменьшении незнания).
Свойства информации              1)полнота, 2)достоверность, 3)ценность,
4)актуальность, 5)ясность.
Сигнал - способ передачи информации. Это физический процесс, имеющий информационное значение. Он может быть непрерывным или дискретным.
Сигнал называется дискретным, если он может принимать лишь конечное число значений в конечном числе моментов времени.
              Аналоговый сигнал - сигнал, непрерывно изменяющийся по амплитуде и во времени.
              Сигналы, несущие текстовую, символическую информацию, дискретны.
              Аналоговые сигналы используют в телефонной связи, радиовещании, телевидении.
Основные направления в информатике: кибернетика, программирование, вычислительная техника,  искусственный интеллект, теоретическая информатика, информационные системы.
Персональный компьютер - это устройство для хранения и переработки информации или программно-управляемое устройство, предназначенное для приема, переработки, хранения и выдачи информации.
Системный блок, клавиатура, монитор (дисплей)- основные части любого персонального компьютера.
В корпусе системного блока располагаются: ПЗУ, ОЗУ, блок питания, центральный процессор (мозг ЭВМ, который перерабатывает информацию). 
 
 
ОБЩАЯ СХЕМА ЭВМ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
УВ - устройства ввода информации в ЭВМ (клавиатура, мышь, ВЗУ, сканер)
УВЫВ - устройства вывода информации (дисплей, принтер, ВЗУ, графопостроитель)
ОЗУ (ОП или RAM) -оперативное запоминающее устройство (оперативная память) быстрая память, которая состоит из ячеек, имеющих  свой адрес.
Принципиальной особенностью ОЗУ является его способность хранить информацию только во время работы машины. Когда вы включаете компьютер, в оперативную память заносятся (загружаются) цепочки байтов в которых хранится операционная система. Когда вы выключаете компьютер, то содержимое ОЗУ стирается.
ВЗУ - (внешние запоминающие устройства) предназначены для постоянного хранения информации,  (дискета, жесткий диск, компакт-диск)
ПЗУ (ROM)  - память, предназначенная только для чтения.
 
2.     Информационные ресурсы, информационный продукт, информационная услуга, рынок информационных продуктов.
 
ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ
 
Исходным моментом включения информации в сферу обращения по различным социальным каналам является ее фиксация на тех или иных видах носителей - документирование (закрепление на тех или иных материальных носителях). Т.е. информация становится ресурсом только в том случае, если она может быть передана между пользователями и процессами, распределенными во времени и пространстве. В противном случае она может использоваться лишь при решении ограниченного круга задач, а эффективность ее использования и качество существенно снижаются во времени.
 
С фиксации информации начинается ее движение в любой системе коммуникации, а «новый носитель-это...новые способы регистрации, сбора, передачи, хранения и обработки информации и, следовательно, новые способы управления». Поэтому ограничения, налагаемые на перечень информационных носителей, существенным образом влияют на решение всех вопросов эксплуатации информационных ресурсов и определения информационной политики в области их создания.
 
Информационный продукт - документированная информация, подготовленная в соответствии с потребностями пользователей и представленная в форме товара. Информационными продуктами являются программные продукты, базы и банки данных и другая информация.
 
Информационная услуга - услуга, ориентированные на удовлетворение информационных потребностей пользователей путем предоставления информационных продуктов.
Информационные услуги - по законодательству РФ - действия субъектов (собственников и владельцев) по обеспечению пользователей информационными продуктами.
 
Рынок информационных продуктов и услуг (информационный рынок) — система экономических, правовых и организационных отношений по торговле продуктами интеллектуального труда на коммерческой основе.
 
Информационный рынок характеризуется определенной номенклатурой продуктов и услуг, условиями и механизмами их предоставления, ценами. В отличие от торговли обычными товарами, имеющими материально-вещественную форму, здесь в качестве предмета продажи или обмена выступают информационные системы, информационные технологии, лицензии, патенты, товарные знаки, ноу-хау, инженерно-технические услуги, различного рода информация и прочие виды информационных ресурсов.
 
Основным источником информации для информационного обслуживания в современном обществе являются базы данных. Они интегрируют в себе поставщиков и потребителей информационных услуг, связи и отношения между ними, порядок и условия продажи и покупки информационных услуг.
 
3.     Информация и ее свойства. Три формы адекватности информации – прагматическая, семантическая, синтаксическая.
 
В свете идей семиотики (науки о знаковых системах) адекватность информации, соответствие ее содержания образу отображаемого объекта может выражаться в трех формах:
? синтаксической;
? семантической;
? прагматической.
 
Синтаксическая адекватность связана с воспроизведением формально-структурных характеристик отражения, абстрагировано от смысловых и потребительских (полезностных) параметров. На синтаксическом уровне учитываются:
? тип носителя;
? способ представления информации;
? скорость передачи и обработки информации;
? формат кодов представления информации;
? надежность и точность преобразования информации и т. п. Информацию, рассматриваемую только с синтаксических позиций, обычно: называют данными.
 
Семантическая адекватность выражает аспект соответствия образа, знака и объекта, то есть отношение информации и ее источника. Проявляется семантическая информация только при наличии единства информации (объекта) и пользователя. Семантический аспект имеет в виду учет смыслового содержания информации; на этом уровне анализируются те сведения, которые отражает информация, рассматриваются смысловые связи между кодами представления информации.
 
Прагматическая адекватность отражает отношение информации и ее потребителя, соответствие информации и цели управления. Проявляются прагматические свойства информации только при наличии единства информации (объекта), пользователя (субъекта) и цели управления. Прагматический аспект рассмотрения информации связан с ценностью, полезностью информации для выработки управленческого решения. С этой точки зрения анализируются потребительские свойства информации.
 
Три формы адекватности информации соответствуют трем ступеням познания истины: от живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике— таков диалектический путь познания истины, познания объективной реальности. Первая ступень соответствует восприятию внешних структурных характеристик, то есть синтаксической стороны информации. Вторая ступень обеспечивает формирование понятий и представлений, выявление смысла, содержания информации. Третья ступень непосредственно связана с практическим использованием информации для целей деятельности системы.
 
4.     Основные меры и единицы измерения информации.
 
Единицы измерения информации, связь между ними.
 
 
Для измерения длины, массы, времени, силы тока и т. д. придуманы приборы и процедуры измерения. Чтобы узнать длину стержня, достаточно приложить к нему линейку с делениями, силу тока можно измерить амперметром.
 
А как узнать количество информации в сообщении, в каких единицах эту информацию измерять? Для двоичных сообщений в качестве такой числовой меры используется количество бит в сообщении. Это количество называют информационным объемом сообщения. Например, сообщение "МИРУ  МИР" в приведенном выше коде имеет информационный объем 8 байт (64 бит).
Биты и байты используются также для измерения "емкости" памяти и для измерения скорости передачи двоичных сообщений. Скорость передачи измеряется количеством передаваемых бит в секунду (например, 19200 бит/с)
 
Наряду с битами и байтами для измерения количества информации в двоичных сообщениях используются и более крупные единицы:
 
1Кбайт (один килобайт)     = 210 = 1024 байт (?1 тыс. байт);
 
1Мбайт (один мегабайт)     = 220 = 1048576 байт (? 1 млн. байт);
 
1Гбайт (один гигабайт)       = 230 (?1 млрд. байт).
 
К единицам измерения многих физических величин мы привыкли, и нам не нужно пояснять, что такое 1 миллиметр или 10 километров. А бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт — много это или мало?
 
В коде знакогенератора каждая буква, знак препинания, пробел — это 1 байт. На страницу нашего учебника помещается чуть меньше 50 строк, в каждой строке - примерно 60 знаков (60 байт). Таким образом, полностью заполненная текстом страница учебника имеет информационный объем около 3000 байт (3 Кбайт). Средняя страница содержит около 2.5 Кбайт, а весь учебник  чуть больше 0.5 Мбайт текста. В Большой Советской Энциклопедии примерно 120 Мбайт. В одном номере четырехстраничной газеты— 150 Кбайт, а если собрать по одному номеру всех газет, выходящих в нашей стране, то в них будет уже гигабайт информации. Если человек говорит по 8 часов в день без перерыва, то за 70 лет жизни он наговорит около 10 гигабайт информации (это 5 млн. страниц - стопка бумаги высотой 500 м).
 
Один черно-белый телевизионный кадр (при 32 градациях яркости каждой точки) содержит примерно 300 килобайт информации. Цветной кадр, образованный из трех кадров основных цветов (красный, синий, зеленый), содержит уже около мегабайта информации. А 1,5 - часовой цветной телевизионный художественный фильм (при частоте 25 кадров в секунду) - 135 гигабайт.
 
5.     Информатика. Предмет и задачи информатики.
 
1.1. Появление и развитие информатики.
 
 
Термин информатика возник в 60-х гг. во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин. Французский термин образован путем слияния слов “информация” и “автоматика” и означает “информационная автоматика или автоматизированная переработка информации”. В англоязычных странах этому термину соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике).
 
Существует множество определений информатики, что связано с многогранностью ее функций, возможностей, форм, методов. Одно из наиболее общих определений такое.
 
Информатика – это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения.
 
Часто возникает путаница понятий “информатика” и “кибернетика”. Попытаемся разъяснить их сходство и различие.
 
Кибернетика – это наука об общих принципах управления в различных системах: технических, биологических, социальных и др.
 
Информатика занимается изучением процессов преобразования и создания новой информации более широко, практически не решая задачи управления различными объектами, как кибернетика. Информатика появилась благодаря развитию компьютерной техники, базируется на ней и совершенно немыслима без нее. Кибернетика развивается сама по себе и, хотя достаточно активно использует достижения компьютерной техники, совершенно от нее не зависит, т.к. строит различные модели управления объектами.
 
 
 
1.2. Структура информатики.
 
 
Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации.
 
Информатику в узком смысле можно представить как состоящую из трех взаимосвязанных частей.
 
Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются производством компьютерной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации. Специфика и значение информатики как отрасли производства состоят в том, что от нее во многом зависит рост производительности труда в других отраслях народного хозяйства. В настоящее время около 50% всех рабочих мест в мире поддерживается средствами обработки информации.
 
Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методологии создания информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем. В Европе можно выделить следующие основные научные направления в области информатики: разработка сетевой структуры, компьютерно-интегрированные производства, экономическая и медицинская информатика, информатика социального страхования и окружающей среды, профессиональные информационные системы.
 
Информатика как прикладная дисциплина занимается:
 
изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение);
 
созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности;
 
разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла: для этапов проектирования и разработки систем, их производства, функционирования и т.д.
 
Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации.
 
Задачи информатики состоят в следующем:
 
исследование информационных процессов любой природы;
 
разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;
 
решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.
 
Информатика существует не сама по себе, а является комплексной научно-технической дисциплиной, призванной создавать новые информационные техники и технологии для решения проблем в других областях. Комплекс индустрии информатики станет ведущим в информационном обществе. Тенденция к большей информированности в обществе в существенной степени зависит от прогресса информатики как единства науки, техники и производства.
 
6.     Характеристика поколений вычислительной техники.
 
1 поколение.
В 1946г. была опубликована идея использования двоичной арифметики (Джон фон Нейман, А.Бернс) и принципа хранимой программы, активно использующиеся в ЭВМ 1 поколения.
ЭВМ отличались большими габаритами, большим потреблением энергии, малым быстродействием, низкой надежностью, программированием в кодах.
Дополнительные черты:
устройства ввода-вывода: бумажная перфолента, перфокарты, магнитная лента, и печатающие устройства;
внешняя память: магнитный барабан, перфоленты, перфокарты;
пультовая работа программиста;
программирование в машинных кодах.
ENIAC(Electronic Numerical Integrator and calculator)
 
Эта первая универсальная машина разработана в 1940г. в Пенсильванском университете, закончена к 1946г. Назначение: для военных баллистических расчетов, однако после завершения активно использовалась в научных целях.
Руководители проекта: Джон Моучли, инженер Дж.Эккерт
Занимала комнату 10*15 кв. м, 18000 Эл. ламп, 1500 реле, мощность 150Квт. За секунду выполняла 5000 сложений или 300 умножений.
МЭСМ (Малая Электронно-Счетная Машина )
МЭСМ- 1947-51гг., Киев, руководитель проекта - академик Сергей Алексеевич Лебедев. Работала с 20-ти разрядными числами, со скоростью 50 операций в секунду. Объем памяти - 100 ячеек. Превосходила по своим характеристикам многие зарубежные образцы.
Задачи решались в основном вычислительного характера, содержащие сложные расчеты, необходимые для прогноза погоды, решения задач атомной энергетики, управления летательной техникой и других стратегических задач.
 
2 поколение.
1 июля 1948г. Bell Telefon Laboratory объявила о создании первого транзистора (первая демонстрация была еще раньше — в 1947г). Его разработали американские физики У. Браттейн, Бардин, У.Шокли.
По сравнению с ЭВМ предыдущего поколения улучшились все технические характеристики. Для программирования используются алгоритмические языки, предприняты первые попытки автоматического программирования.
Дополнительные черты:
Внешняя память: магнитный барабан, перфоленты, перфокарты
Пультовая или пакетная работа программиста
Появление мониторов и первых операционных систем
Программирование в машинных кодах и на первых языках программирования(FORTRAN, ALGOL).
 
3-е поколение.
Особенностью ЭВМ 3 поколения считается применение в их конструкции интегральных схем, а в управлении работой компьютера — операционных систем. Появились возможности мультипрограммирования, управления памятью, устройствами ввода-вывода. Восстановление после сбоев взяла на себя операционная система.
Дополнительные черты:
мощные операционные системы
развитые системы программного обеспечения для числовых и текстовых приложений
возможность ограниченного диалога с программистом
возможность удаленного, коллективного доступа
 
IBM SYSTEM 360(IBM CORP) — знаменитое семейство машин, программно совместимых снизу вверх. Машины примерно одинаковой архитектуры, но самых разных рабочих и стоимостных характеристик. До конца 70-х годов этот этап связывается с распространением ЭВМ серии IBM/360. Проблема этого этапа — отставание программного обеспечения от уровня развития аппаратных средств.
ЭВМ ЕС (Единой серии), выпускаемые бывшими странами СЭВ, семейство малых машин СМ ЭВМ.
С середины 60-х до середины 70-х годов важным видом информационных услуг стали базы данных, содержащие разные виды информации по всевозможным отраслям знаний.
Впервые возникает информационная технология поддержки принятия решений. Это совсем новый способ взаимодействия человека и компьютера.
 
4 поколение
Основные черты этого поколения ЭВМ — наличие запоминающих устройств, запуск ЭВМ с помощью системы самозагрузки из ПЗУ, разнообразие архитектур, мощные ОС, объединение ЭВМ в сети.
Начиная с середины 70-х годов с созданием национальных и глобальных сетей передачи данных ведущим видом информационных услуг стал диалоговый поиск информации в удаленных от пользователя базах данных.
 
5 поколение
ЭВМ со многими десятками параллельно работающих процессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний; ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельной векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы.
 
6 поколение
Оптоэлектронные ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой — с сетью из большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих структуру нейронных биологических систем.
 
7.     Виды ЭВМ и их применение.
 
Большие ЭВМ
Исторически первыми появились большие ЭВМ, элементная база которых прошла путь от электронных ламп до ИС со сверх высокой степенью интеграции. Однако их производительность оказалась недостаточной для моделирования экологических систем, задач генной инженерии, управления сложными оборонными комплексами и др.
Большие ЭВМ часто называют за рубежом MAINFRAME и слухи об их смерти сильно преувеличены.
Как правило, они имеют:
 
производительность не менее 10 MIPS (миллионов операций с плавающей точкой в секунду)
основную память от 64 до 10000 МВ
внешнюю память не менее 50 ГВ
многопользовательский режим работы
Основные направления использования — это решение научно-технических задач, работа с большими БД, управление вычислительными сетями и их ресурсами в качестве серверов.
Примеры:
Семейство mainframe: IBM ES/9000 ( Enterprise System), включает более 18 моделей, реализованных на основе архитектуры IBM390.
 
Малые ЭВМ
Малые (мини) ЭВМ — надежные, недорогие и удобные в эксплуатации, обладают несколько более низкими, по сравнению с большими ЭВМ возможностями.
Супер-мини ЭВМ имеют:
емкость основной памяти — 4-512 МВ
емкость дисковой памяти — 2 - 100 ГВ
число поддерживаемых пользователей - 16-512.
Мини-ЭВМ ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов, в системах несложного моделирования, в АСУП, для управления технологическими процессами.
Родоначальник современных мини-ЭВМ — PDP-11,(programm driven processor -программно-управляемый процессор) фирмы DEC (США).
 
Супер-ЭВМ
Это мощные многопроцессорные ЭВМ с быстродействием сотни миллионов - десятки миллиардов операций в секунду.
Достичь такую производительность на одном микропроцессоре по современным технологиям невозможно, в виду конечного значения скорости распространения электромагнитных волн (300000 км/сек), ибо время распространения сигнала на расстояние в несколько миллиметров (размер стороны МП) становится соизмеримым с временем выполнения одной операции. Поэтому суперЭВМ создают в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных систем.
В настоящее время в мире насчитывается несколько тысяч суперЭВМ, начиная от простеньких офисных Cray EL до мощных Cray 3, SX-X фирмы NEC, VP2000 фирмы Fujitsu (Япония), VPP 500 фирмы Siemens (Германия).
 
 
Микро ЭВМ или персональный компьютер
ПК должен иметь характеристики, удовлетворяющие требованиям общедоступности и универсальности:
малую стоимость
автономность эксплуатации
гибкость архитектуры, дающую возможность адаптироваться в сфере образования, науки, управления, в быту;
дружественность операционной системы;
высокую надежность (более 5000 часов наработки на отказ);
По конструктивным особенностям можно классифицировать ПК так:
Стационарные (настольные)
Переносимые:
портативные
блокноты
карманные
электронные секретари
электронные записные книжки
Большинство из них имеют автономное питание от аккумуляторов, но могут подключаться к сети.
 
Специальные ЭВМ
Специальные ЭВМ ориентированы на решение специальных вычислительных задач или задач управления. В качестве специальной ЭВМ можно рассматривать также электронные микрокалькуляторы. Программа, которую выполняет процессор, находится в ПЗУ или в ОП. Т.к. машина решает, как правило, одну задачу, то меняются только данные. Это удобно (программу хранить в ПЗУ), в этом случае повышается надежность и быстродействие ЭВМ. Такой подход часто используется в бортовых ЭВМ; управлении режимом работы фотоаппарата, кинокамеры, в спортивных тренажерах.
 
8.     Основные блоки персонального компьютера и их назначение.
9.     Последовательность работы блоков персонального компьютера.
 
Существует два основных класса компьютеров: -  цифровые компьютеры, обрабатывающие данные в виде числовых двоичных кодов; -  аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические величины (электрическое напряжение, время и т.д.), которые являются аналогами вычисляемых величин. Поскольку в настоящее время, подавляющее большинство компьютеров являются цифровыми, далее будем рассматривать только этот класс компьютеров и слово "компьютер" употреблять в значении "цифровой компьютер". Основу компьютеров образует аппаратура (HardWare), построенная, в основном, с использованием электронных и электромеханических элементов и устройств. Принцип действия компьютеров состоит в выполнении программ (SoftWare) — заранее заданных, четко определённых последовательностей арифметических, логических и других операций.
 
Любая компьютерная программа представляет собой последовательность отдельных команд. Команда — это описание операции, которую должен выполнить компьютер. Как правило, у команды есть свой код (условное обозначение), исходные данные (операнды) и результат.
 
Например, у команды "сложить два числа" операндами являются слагаемые, а результатом — их сумма. А у команды "стоп" операндов нет, а результатом является прекращение работы программы. Результат команды вырабатывается по точно определенным для данной команды правилам, заложенным в конструкцию компьютера. Совокупность команд, выполняемых данным компьютером, называется системой команд этого компьютера.
 
Компьютеры работают с очень высокой скоростью, составляющей миллионы - сотни миллионов операций в секунду. Персональные компьютеры, более чем какой-либо другой вид ЭВМ, способствуют переходу к новым компьютерным информационным технологиям, которым свойственны:               -  дружественный информационный, программный и технический интерфейс с пользователем;
              -  выполнение информационных процессов в режиме диалога с пользователем;
              -  сквозная информационная поддержка всех процессов на основе интегрированных баз данных;
              -  так называемая «безбумажная технология».
Компьютер - это многофункциональное электронное устройство для накопления, обработки и передачи информации. Под архитектурой компьютера понимается его логическая  организация, структура и ресурсы, т.е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени. В основу построения большинства ЭВМ положены принципы, сформулированные в 1945 г. Джоном фон Нейманом: 1. Принцип программного управления (программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определённой последовательности). 2. Принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными). 3. Принцип адресности (основная память структурно состоит из нумерованных  ячеек). ЭВМ, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру (архитектуру фон Неймана).  Архитектура ПК определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера:               -  центрального процессора;
              -  основной памяти;
              -  внешней памяти;
              -  периферийных устройств.
 
Основные электронные компоненты, определяющие архитектуру процессора, размещаются на основной плате компьютера, которая называется системной или материнской (MotherBoard). А контроллеры и адаптеры дополнительных устройств, либо сами эти устройства, выполняются в виде плат расширения (DаughterBoard — дочерняя плата) и подключаются к шине с помощью разъёмов расширения, называемых также слотами расширения (англ. slot — щель, паз). I.  Функционально-структурная организация. Основные блоки ПК и их значение Архитектура компьютера обычно определяется совокупностью ее свойств, существенных для пользователя. Основное внимание при этом уделяется структуре и функциональным возможностям машины, которые можно разделить на основные и дополнительные. Основные функции определяют назначение ЭВМ: обработка и хранение информации, обмен информацией с внешними объектами. Дополнительные функции повышают эффективность выполнения основных функций: обеспечивают эффективные режимы ее работы, диалог с пользователем, высокую надежность и др. Названные функции ЭВМ реализуются с помощью ее компонентов: аппаратных и программных средств. Структура компьютера - это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов. Персональный компьютер-это настольная или переносная ЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности применения. Достоинствами ПК являются: -  малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя; -  автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды; -  гибкость архитектуры, обеспечивающая ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту; -  "дружественность" операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающая возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки; -  высокая надежность работы (более 5 тыс. ч наработки на отказ). Структура персонального компьютера. Рассмотрим состав и назначение основных блоков ПК. Примечание. Здесь и далее организация ПК рассматривается применительно к самым распространенным в настоящее время IBM PC-подобным компьютерам. Структурная схема ПК на рис. 1. Рис.1  Микропроцессор (МП). Это центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией. В состав микропроцессора входят: устройство управления (УУ) - формирует и подает во все блоки машины в нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы), обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций ; формирует адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией, и передает эти адреса в соответствующие блоки ЭВМ; опорную последовательность импульсов устройство управления получает от генератора тактовых импульсов; арифметико-логическое устройство (АЛУ) - предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией (в некоторых моделях ПК для ускорения выполнения операций к АЛУ подключается дополнительный математический сопроцессор); микропроцессорная память (МПП) -служит для кратковременного характера, записи и выдачи информации, непосредственно используемой в вычислениях в ближайшие такты работы машины, ибо основная память (ОП) не всегда обеспечивает скорость записи, поиска и считывания информации, необходимую для эффективной работы быстродействующего микропроцессор. Регистры - быстродействующие ячейки памяти различной длины (в отличие от ячеек ОП, имеющих стандартную длину 1 байт и более низкое быстродействие); интерфейсная система микропроцессора - реализует сопряжение и связь с другими устройствами ПК; включает в себя внутренний интерфейс МП, буферные запоминающие регистры и схемы управления портами ввода-вывода (ПВВ) и системной шиной. Интерфейс (interface)- совокупность средств сопряжения и связи устройств компьютера, обеспечивающая их эффективное взаимодействие. Порт ввода-вывода (I/O - Input/Output port) - аппаратура сопряжения, позволяющая подключить к микропроцессору другое устройство ПК. Генератор тактовых импульсов. Он генерирует последовательность электрических импульсов; частота генерируемых импульсов определяет тактовую частоту машины. Промежуток времени между соседними импульсами определяет время одного такта работы машины или просто такт работы машины. Частота генератора тактовых импульсов является одной из основных характеристик персонального компьютера и во многом определяет скорость его работы, ибо каждая операция в машине выполняется за определенное количество тактов. Системная шина. Это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина включает в себя: кодовую шину данных (КШД), содержащую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов числового кода (машинного слова) операнда; кодовую шину адреса (КША), включающую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов, кода адреса ячейки основной памяти или порта ввода-вывода внешнего устройства; кодовую шину инструкций (КШИ), содержащую провода и схемы сопряжения для передачи инструкций (управляющих сигналов, импульсов) во все блоки машины; шину питания, имеющую провода и схемы сопряжения для подключения блоков ПК к системе энергопитания. Системная шина обеспечивает три направления передачи информации: -  между микропроцессором и основной памятью; -  между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств; -  между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств (в режиме прямого доступа к памяти). Не блоки, а точнее их порты ввода-вывода, через соответствующие унифицированные разъемы (стыки) подключаются к шине единообразно: Непосредственно или через контроллеры (адаптеры). Управление системной шины осуществляется микропроцессором либо непосредственно, либо, что чаще, через дополнительную микросхему- контроллер шины, формирующий основные сигналы управления. Основная память (ОП). Она предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). ПЗУ служит для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации, позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нем информацию (изменить информацию в ПЗУ нельзя). ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных) , непосредственно участвующей в информационно - вычислительном -процессе , выполняемом ПК в текущий период времени . Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке) . В качестве недостатка ОЗУ следует отменить невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины (энергозависимость). Внешняя память. Она относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач. В частности, во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера. Внешняя память содержит разнообразные виды запоминающих устройств, но наиболее распространенными, имеющимися практически на любом компьютере, являются накопители на жестких (HDD) и гибких (HD) магнитных дисках. Назначение этих накопителей - хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в оперативное запоминающее устройство. В качестве устройств внешней памяти используются также запоминающие устройства на  магнитной дискете, накопители на оптических дисках (CD-ROM-Compact Disk Read Only, DVD, Memory-компакт-диск с памятью, только читаемой) и др. Источник питания. Это блок, содержащий системы автономного и сетевого энергопитания ПК. Таймер. Это внутри-машинные электронные часы, обеспечивающие при необходимости автоматический съем текущего момента времени (год, месяц, часы, минуты, секунды и доли секунд). Таймер подключается к автономному источнику питания - аккумулятору и при отключение машины от сети продолжает работать. Внешние устройства (ВУ). Это важнейшая составная часть любого вычислительного комплекса. Достаточно сказать, что по стоимости ВУ иногда составляют 50-80% всего ПК. ОТ состава и характеристик ВУ во многом зависят возможность и эффективность применения ПК в системах управления и в народном хозяйстве в целом. ВУ ПК обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой пользователями, объектами управления и другими ЭВМ. ВУ весьма разно-образны и они могут быть классифицированы по ряду признаков. Так, по назначению можно выделить следующие виды ВУ: -  внешние запоминающие устройства (ВЗУ) или внешняя память ПК; -  диалоговые средства пользователя; -  устройства ввода информации; -  устройства вывода информации; -  средства связи и телекоммуникации. Диалоговые средства пользователя включают в свой состав видеомониторы (дисплеи), реже пультовые пишущие машинки (принтеры с клавиатурой) и устройства речевого ввода-вывода информации. Видеомонитор (дисплей) - устройство для отображения вводимой и выводимой из ПК информации. Устройства речевого ввода-вывода относятся к средствам мультимедиа. Устройства речевого ввода - это различные микрофонные акустические системы, "звуковые мыши", например, со сложным программным обеспечением, позволяющим распознавать произносимые человеком буквы и слова, идентифицировать их и закодировать. Устройства речевого вывода - это различные синтезаторы звука, выполняющие преобразования цифровых кодов в буквы и слова, воспроизводимые через динамики или звуковые колонки, подсоединенные к компьютеру. К устройствам ввода информации относятся: клавиатура - устройство для ручного ввода числовой, текстовой и управляющей информации в ПК; графические планшеты (диджитайзеры) -для ручного ввода графической информации, изображений путем перемещения по планшету специального указателя (пера ); при перемещении пера автоматически выполняются считывание координат его местоположения и ввод этих координат в ПК; сканеры - для автоматического считывания с бумажных носителей и ввода в ПК машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей; в устройстве кодирования сканера в текстовом режиме считанные символы после сравнения с эталонными контурами специальными программами преобразуются в коды ASCII, а в графическом режиме считанные графики и чертежи преобразуются в последовательности двухмерных координат; манипуляторы (устройства указания): джойстик- рычаг, мышь, трекбол-шар в оправе, световое перо и др. - для ввода графической информации на экран дисплея путем управления движением курсора по экрану с последующим кодированием координат курсора и вводом их в ПК; сенсорные экраны - для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд с полиэкрана дисплея в ПК. К устройствам вывода информации относятся: Принтеры - печатающие устройства для регистрации информации на бумажный носитель; графопостроители (плоттеры) - для вывода графической информации (графиков, чертежей, рисунков) из ПК на бумажный носитель; плоттеры бывают векторные с вычерчиванием изображения с помощью пера и растровые: термографические, электростатические, струйные и лазерные. По конструкции плоттеры подразделяются на планшетные и барабанные. Основные характеристики всех плоттеров примерно одинаковые: скорость вычерчивания-100-1000 мм/с, у лучших моделей возможны цветное изображение и передача полутонов; наибольшая разрешающая способность и четкость изображения у лазерных плоттеров, но они самые дорогие. Устройства связи и телекоммуникации для связи с приборами и другими средствами автоматизации (согласователи интерфейсов, адаптеры, цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи и т.п.) и для подключения ПК к каналам связи, к другим ЭВМ и вычислительным сетям (сетевые интерфейсные платы, "стыки", мультиплексоры передачи данных, модемы).

10.           Типы микропроцессоров и их особенности.
 
Для взаимодействия с различными модулями в ЭВМ должны быть средства идентификации ячеек внешней памяти, ячеек внутренней памяти, регистров МП и регистров устройств ввода/вывода. Поэтому каждой из запоминающих ячеек присваивается адрес, т.е. однозначная комбинация бит. Количество бит определяет число идентифицируемых ячеек. Обычно ЭВМ имеет различные адресные пространства памяти и регистров МП, а иногда - отдельные адресные пространства регистров устройств ввода/вывода и внутренней памяти. Кроме того, память хранит как данные, так и команды. Поэтому для ЭВМ разработано множество способов обращения к памяти, называемых режимами адресации.
Режим адресации памяти - это процедура или схема преобразования адресной информации об операнде в его исполнительный адрес.
Все способы адресации памяти можно разделить на:
1) прямой, когда исполнительный адрес берется непосредственно из команды или вычисляется с использованием значения, указанного в команде, и содержимого какого-либо регистра (прямая адресация, регистровая, базовая, индексная и т.д.);
2) косвенный, который предполагает, что в команде содержится значение косвенного адреса, т.е. адреса ячейки памяти, в которой находится окончательный исполнительный адрес (косвенная адресация).
 
В каждой микро-ЭВМ реализованы только некоторые режимы адресации, использование которых, как правило, определяется архитектурой МП.
 
Типы архитектур
 
Существует несколько подходов к классификации микропроцессоров по типу архитектуры. Так, выделяют МП с CISC (Complete Instruction Set Computer) архитектурой, характеризуемой полным набором команд, и RISC (Reduce Instruction Set Computer) архитектурой, которая определяет систему с сокращенным набором команд одинакового формата, выполняемых за один такт МП.
 
Определяя в качестве основной характеристики МП разрядность, выделяют следующие типы МП архитектуры:
- с фиксированной разрядностью и списком команд (однокристальные);
- с наращиваемой разрядностью (секционные) и микропрограммным управлением.
 
Анализируя адресные пространства программ и данных, определяют МП с архитектурой фон Неймана (память программ и память данных находятся в едином пространстве и нет никаких признаков, указывающих на тип информации в ячейке памяти) и МП с архитектурой Гарвардской лаборатории (память программ и память данных разделены, имеют свои адресные пространства и способы доступа к ним).
 
Мы рассмотрим более подробно основные типы архитектурных решений, выделяя связь со способами адресации памяти.
1. Регистровая архитектура определяется наличием достаточно большого регистрового файла внутри МП. Команды получают возможность обратиться к операндам, расположенным в одной из двух запоминающих сред: оперативной памяти или регистрах. Размер регистра обычно фиксирован и совпадает с размером слова, физически реализованного в оперативной памяти. К любому регистру можно обратиться непосредственно, поскольку регистры представлены в виде массива запоминающих элементов - регистрового файла. Типичным является выполнение арифметических операций только в регистре, при этом команда содержит два операнда (оба операнда в регистре или один операнд в регистре, а второй в оперативной памяти).
 
К данному типу архитектуры относится микропроцессор фирмы Zilog. Процессор Z80 - детище фирмы Zilog помимо расширенной системы команд, одного номинала питания и способности исполнять программы, написанные для i8080, имел архитектурные "изюминки".

Микропроцессор Z80 фирмы Zilog.
 
В дополнение к основному набору РОН, в кристалле был реализован второй комплект аналогичных регистров. Это значительно упрощало работу при вызове подпрограмм или процедур обслуживания прерываний, поскольку программист мог использовать для них альтернативный набор регистров, избегая сохранения в стеке содержимого РОНов для основной программы с помощью операций PUSH. Кроме того, в систему команд был включен ряд специальных инструкций, ориентированных на обработку отдельных битов, а для поддержки регенерации динамической памяти в схему процессора введены соответствующие аппаратные средства. Z80 применялся в машинах Sinclair ZX, Sinclair Spectrum, Tandy TRS80.
Предельный вариант - архитектура с адресацией посредством аккумуляторов (меньший набор команд).
МП фирмы Motorola имел ряд существенных преимуществ. Прежде всего, кристалл МС6800 требовал для работы одного номинала питания , а система команд оказалась весьма прозрачной для программиста. Архитектура МП также имела ряд особенностей.
 

Микропроцессор МС6800 фирмы Motorola.
 
Микропроцессор МС 6800 содержал два аккумулятора, и результат операции АЛУ мог быть помещен в любой из них. Но самым ценным качеством структуры МС 6800 было автоматическое сохранение в стеке содержимого всех регистров процессора при обработке прерываний (Z80 требовалось для этого несколько команд PUSH). Процедура восстановления РОН из стека тоже выполнялась аппаратно.
 
2. Стековая архитектура дает возможность создать поле памяти с упорядоченной последовательностью записи и выборки информации.
В общем случае команды неявно адресуются к элементу стека, расположенному на его вершине, или к двум верхним элементам стека.
3. Архитектура МП, ориентированная на оперативную память (типа "память-память"), обеспечивает высокую скорость работы и большую информационную емкость рабочих регистров и стека при их организации в оперативной памяти.
Архитектура этого типа не предполагает явного определения аккумулятора, регистров общего назначения или стека; все операнды команд адресуются к области основной памяти.
 
С точки зрения важности для пользователя-программиста под архитектурой в общем случае понимают совокупность следующих компонентов и характеристик:
- разрядности адресов и данных;
- состава, имен и назначения программно-доступных регистров;
- форматов и системы команд;
- режимов адресации памяти;
- способов машинного представления данных разного типа;
- структуры адресного пространства;
- способа адресации внешних устройств и средств выполнения операций ввода/вывода;
- классов прерываний, особенностей инициирования и обработки прерываний.
 
11.           Запоминающие устройства персонального компьютера (ОЗУ, ПЗУ, КЭШ и др.).
Устройства хранения информации. Классификация памяти компьютера.
 
К устройствам хранения информации относят:
- ОЗУ (оперативная память);
- жесткий диск (винчестер);
- компакт-диск (CD-ROM);
- дискета;
- магнитооптические диски;
- ZIP-диски – устройства внешнего хранения информации;
- видеокассета, данные на которую записываются с помощью стримера.
 
Память компьютера делится на  внутреннюю  и  внешнюю.  К  внутренней  памяти компьютера относятся:
- оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);
- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);
- кэш-память.
 
К внешней памяти компьютера относятся  дисковые  устройства:  жесткий  диск, дискета, компакт диск.
Внутренняя   память   компьютера:   ОЗУ,   ПЗУ,   КЭШ.   Назначение   и
характеристики.
 
ОЗУ   (оперативное   запоминающее   устройство)   –   оперативная    память,
предназначенная для хранения данных, работа с которыми идет в данный  момент времени.
Её преимущества: высокое быстродействие.
Недостатки: хранение информации только при наличии  электропитания,  высокая стоимость.
Характеристики:
1)  объём  (измеряется  обычно  в  мегабайтах  «Мб»)  –   для   современного
   компьютера объем в 1999 году составлял 32-128 Мб;
2)  время  доступа,  измеряемое  в  наносекундах   «нс»  (для   современного
   компьютера – 40 – 60 нс.).
 
ПЗУ (постоянное  запоминающее  устройство)  –  память,  предназначенная  для хранения  микропрограмм,  которые  используются  при  включении   компьютера (когда  оперативная  память  ещё  не  задействована)  для  тестирования  его компонентов. Также микропрограммы  из  ПЗУ  могут  вызываться  из  программ, работающих в ОЗУ, для своих нужд.
Достоинства: хранит данные при отсутствии электропитания.
Недостатки: низкое быстродействие.
Характеристики: возможность обновления ПЗУ и её объем (обычно  512  килобайт– 2 мегабайта) – данные на конец 1999 года.
КЭШ или  кэш-память  –  память,  применяемая  для  хранения  наиболее  часто используемых данных. Может быть программной и аппаратной.
Аппаратная кэш-память – микросхема на материнской плате компьютера.
Программная кэш-память – часть оперативной памяти.
Достоинства и недостатки как у ОЗУ.
Характеристики: объём (128  килобайт  –  2  мегабайта)  для  аппаратной  кеш
памяти. В программной кэш-памяти объём ограничен лишь оперативной памятью.
Внешняя память компьютера: дисковые устройства.
К дисковым устройствам относятся жесткий диск, дискета и  компакт-диск  (CD-ROM).
В  отличие  от  внутренней  памяти,  в  своей   конструкции   они   содержат
механические части и поэтому вероятность выхода их из строя намного выше. На них информация хранится как при включенном электропитании, так и  при  его отсутствии.
По сравнению с внутренней памятью (ОЗУ) у  внешней  памяти  –  очень  низкое быстродействие. Но зато очень низкая стоимость.
Жесткие магнитные диски. Магнитные и оптические диски.
Жесткий  магнитный  диск  представляет  собой  металлический   прямоугольный корпус, снизу  которого  находится  плата  с  электроникой.  Внутри  него  – находятся магнитные диски, магнитная  головка  –  для  считывания  данных  и другие части. Его размеры 3,5” (8,89 см) в ширину, примерно 12 см в длину  и 1,5 – 2 см в высоту. Жесткий  диск  предназначен  для  постоянного  хранения информации, поэтому конструкторы заложили в нём высокую надежность,  которая постоянно возрастает.
Оптический  диск  –   устройство  для   постоянного   хранения   информации.
Рассчитан на более долгий  срок  эксплуатации,  чем  магнитный  диск.  Стоит дешевле магнитного.  Информация  на  оптический  диск  наносится  с  помощью лазера  и  также  с   помощью   лазера   считывается.   Сейчас   это   самый распространенный тип хранения информации.
 
12.           Виды и принцип работы основных устройств ввода/вывода информации:
внешних запоминающих устройств – винчестера, НГМД, оптических и СD дисков.
устройств ввода информации – клавиатуры, мыши, сканера;
устройств вывода информации – дисплея, принтеров.
 
Устройства ввода данных
Клавиатура (keyboard) – традиционное устройство ввода данных в компьютер. Клавиатурами оснащены как персональные компьютеры, так и терминалы мэйнфреймов. Клавиатура современного компьютера содержит обычно 101 или 102 клавиши, разделенные на 4 блока:             
алфавитно-цифровой блок – содержит клавиши латинского и национального алфавитов, а также клавиши цифр и специальных символов;             
блок управляющих клавиш;             
блок расширенной цифровой клавиатуры;             
блок навигации.
Компьютерная мышь
Мышь (mouse) была разработана довольно давно (в 60-х годах), но стала широко использоваться только с приходом в мир персональных компьютеров графического пользовательского интерфейса. Обычно мышь, как и клавиатура, подключается к компьютеру с помощью кабеля. Пользоваться мышью легко – вы передвигаете ее по столу, а на экране компьютера синхронно перемещается курсор. Чтобы активизировать некоторую опцию, нужно щелкнуть левой (left) клавишей мыши. С помощью мыши можно также "рисовать" на экране картинки.
Сенсорные экраны 
 
Сенсорные экраны (touch screens) предназначены для тех, кто не может пользоваться обычной клавиатурой. Пользователь может ввести символ или команду прикосновением пальца к определенной области экрана. Сенсорные экраны используются в основном на сладах продукции, в ресторанах, супермаркетах. К примеру, в магазинах Muse Inc. (Бруклин), продающей компакт-диски, можно прослушать желаемую композицию, прикоснувшись пальцем к ее названию на экране компьютера. Слушая выбранную мелодию, вы можете одним прикосновением вызвать список других композиций исполнителя.
Устройства автоматизированного ввода информации 
 
Устройства этого типа считывают информацию с носителя, где она уже имеется. Примерами таких систем могут служить кассовые терминалы, сканеры штрих-кодов и другие системы оптического распознавания символов. Одно из преимуществ устройств автоматизированного ввода данных состоит в том, что при их использовании исключаются некоторые ошибки, неизбежные при вводе информации с клавиатуры. Сканер штрих-кодов делает менее чем одну ошибку на 10000 операций, в то время как обученный наборщик ошибается один раз при вводе каждых 1000 строк.
Основные вида устройств автоматизированного ввода информации – системы распознавания магнитных знаков, системы оптического распознавания символов, системы ввода информации на базе светового пера, сканеры, системы распознавания речи, сенсорные датчики и устройства видеозахвата.
Системы распознавания магнитных знаков (Magnetic Inc Character Recognition, MICR) используются в основном в банковской сфере. В нижней части обычного банковского чека находится код, нанесенный специальными магнитными чернилами. В коде содержится номер банка, номер расчетного счета и номер чека. Система считывает информацию, преобразовывает ее в цифровую форму и передает в банк для обработки.
Системы оптического распознавания символов (Optical Character Recognition, OCR) преобразуют специальным образом нанесенную на носитель информацию в цифровую форму. Наиболее широко используемые устройства этого типа – сканеры штрих-кодов (bar-code scanners), которые применяются в кассовых терминалах магазинов. Эти системы используются также в больницах, библиотеках, на военных объектах, складах продукции и в компаниях по перевозке грузов. В дополнение к данным, идентифицирующим предмет, на который нанесен штрих-код, последний может содержать информацию о времени, дате и физическом положении предмета; таким образом, можно, например, отслеживать передвижение груза.
Ручные устройства распознавания информации, такие как перьевые планшеты, особенно полезны для людей, работающих в сферах сбыта продукции и сервиса – такие работники избегают "общения" с клавиатурой. Устройства перьевого ввода обычно содержат плоский экран и световое перо, похожее на шариковую ручку. Перьевые планшеты преобразуют буквы и цифры, написанные пользователем на экране, в цифровую форму, и передают эти данные в компьютер для обработки. Например, United Parcel Service (UPS), известнейшая в мире компания по доставке грузов, заменила обычные планшеты с листками бумаги, использовавшиеся водителями, на портативные перьевые планшеты. Эти устройства используются для подтверждения заказов, и передачи другой информации, необходимой для погрузки и доставки грузов. К недостаткам систем данного вида следует отнести недостаточную точность распознавания информации, написанной от руки.
Сканеры (scanners) преобразуют в цифровую форму графическую информацию (рисунки, чертежи и пр.) и большие объемы текстовой информации. Системы распознавания речи (voice input devices) преобразуют в цифровую форму произносимые пользователем слова. Существует два режима работы подобных устройств. В режиме управления (command mode) вы произносите команды (такие как "открыть документ", "запустить программу" и т.д.), которые выполняются компьютером. В режиме диктовки (dictation mode) можно надиктовывать компьютеру любой текст. К сожалению, точность распознавания речи таких систем оставляет желать лучшего. Человеческий голос имеет множество оттенков, на точность распознавания может повлиять интонация, громкость речь, окружающий шум, даже банальный насморк. Тем не менее, работа над совершенствованием этих устройств ввода информации продолжается и, несомненно, у них большое будущее. Некоторые отделения Почтовой службы США используют системы распознавания речи для повышения эффективности труда работников, занятых упаковкой и сортировкой почтовых грузов. Вместо того чтобы вводить ZIP-код, работник произносит его, в то время как его руки заняты упаковкой.
Сенсорные датчики (sensors) – это устройства для ввода в компьютер пространственной информации. Например, корпорация General Motors использует сенсоры в своих легковых автомобилях для передачи в бортовой компьютер машины данных об окружающем пространстве и маршруте. Сенсорные датчики также нашли применение в системах виртуальной реальности, игровых приставках и симуляторах.
Устройства видеозахвата (video capture devices) представляют собой небольшие цифровые видеокамеры, соединенные с компьютером. Устройства видеозахвата применяются в основном в системах видеоконференций, которые получают все большее распространение. Благодаря развитию локальных сетей и Интернет, появилась возможность организовывать видеоконференцсвязь, находясь в любой точке планеты.
Устройства вывода информации
 
Основные устройства вывода информации – мониторы и принтеры.
Мониторы (monitors) – наиболее популярные устройства отображения информации. Основа большинства современных мониторов – электронно-лучевая трубка, ЭЛТ (cathode ray tube, CRT). По принципу работы ЭЛТ напоминают кинескопы, используемые в обычных телевизорах – электронная пушка испускает пучок электронов, высвечивающих на экране картинку, состоящую из точек (pixels). Чем больше точек может вместить экран, тем выше разрешение (resolution) монитора. Большинство мониторов поддерживают режимы разрешения 800x600 и 1024x768 точек. Кроме разрешения, мониторы характеризуются следующими параметрами, определяющими качество изображения:             
размер зерна (dot size), дюйм (inch) – физический размер одной точки экрана монитора. Чем меньше размер зерна, тем выше качество изображения. Большинство мониторов бизнес-класса имеют размер зерна, равный 0.28 дюйма;
размер ЭЛТ по диагонали (CRT size), дюйм (inch). Еще недавно стандартом был размер ЭЛТ 14 дюймов, но сейчас в сфере бизнеса применяют мониторы с размерами ЭЛТ 15, 17, 19 и 21 дюйм;
частота развертки (refresh frequency), Гц (Hz) – частота смены кадров. Чем выше частота развертки, тем меньше устают глаза пользователя. Относительно безопасной является частота развертки от 85 Гц и выше.
Принтеры (printers) выполняют печать информации на бумаге или пленке (результат, получаемый при печати, называют твердой копией [hard copy]).
Принтеры бывают матричные (dot matrix), струйные (inkjet), лазерные (laser) и термографические (thermal transfer). К последним относятся сублимационные и твердочернильные. Большинство принтеров печатают от 2 до 8 страниц в минуту. Линейно-матричные принтеры могут печатать до 20000 строк в минуту.
Основные характеристики принтеров:             
разрешение (print resolution) – количество точек на один квадратный дюйм. Чем выше разрешение, тем качественнее печать. Матричные принтеры обеспечивают сравнительно низкое разрешение – от 80 до 200 точек на кв. дюйм; струйные – до 720, лазерные – до 1200, термографические –  от 1200 до 5000 точек на кв. дюйм;
скорость печати (print speed), страниц в минуту (ppm). Скорость печати варьируется от 2 ppm у матричных принтеров до 4-6 ppm у струйных и 4-8 ppm у лазерных. Мощные лазерные и термографические принтеры способны выводить на печать до 100 страниц в минуту;
поддержка цветной печати (color print) – очень важное свойство для тех, кто занимается компьютерной графикой и дизайном. Также очень удобно пользоваться цветными принтерами при печати графиков и диаграмм. В качестве устройств цветной печати используются в основном струйные принтеры. Возможности цветной печати есть и у других типов принтеров. Однако, матричные цветные принтеры неудобны в управлении и не обеспечивают приемлемое качество печати. Лазерные и  термографические принтеры способны обеспечить высочайшее качество изображения, но эти печатающие устройства пока слишком дороги для применения в бизнесе.
 
Другие устройства вывода информации
Высококачественные графические документы могут быть созданы при использовании графопостроителей (plotters). Графопостроители оснащаются набором перьев, в который входят рапидографы для рисования линий разной толщины и разного цвета. Плоттеры несколько медленнее принтеров, зато позволяют получать документы больших размеров – чертежи, карты, схемы.
Системы синтеза человеческого голоса (voice output devices) используются в современном программном обеспечении в основном для поддержки людей с ослабленным слухом или зрением. Такая система способна произносить содержимое экрана, преобразуя текстовую информацию в человеческую речь.
 
13.           Размещение информации на дисках. Понятие таблицы FAT. Создание логических дисков. Понятие разметки диска, способы разметки диска.
 
Чтобы у каждого файла на диске был свой адрес, диск разбивают на дорожки,
а дорожки, в свою очередь, разбивают на секторы. Размер каждого сектора
стандартен и равен 512 байтам. Разбиение диска на дорожки и секторы
называется форматированием диска. После изготовления диска (перед началом его использования) его необходимо отформатировать. В дальнейшем этот процесс можно повторить, при необходимости или по желанию пользователя. При этом надо иметь в виду, что в процессе форматирования вся записанная на диске информация будет стерта.
Начальная дорожка магнитного диска (нулевая) считается служебной — там хранится служебная информация. Например, на этой дорожке хранится так называемая таблица размещения файлов (FAT-таблица). В этой таблице компьютер запоминает адреса записанных файлов. Когда нам нужен какой-то файл, компьютер по его имени находит в этой таблице номер дорожки и номер сектора, после чего магнитная головка переводится в нужное положение, файл считывается и направляется в оперативную память для обработки. Если таблица размещения файлов почему-то будет повреждена, то информация, имевшаяся на диске, может быть утрачена. На самом деле она там, конечно, остается, но к ней нельзя обратиться. Поэтому таблица размещения файлов для надежности дублируется. У нее есть копия, и при любых повреждениях компьютер сам восстанавливает эту таблицу. Благодаря этому с компьютером можно работать годами и не терять данные.
Итак, у каждого файла есть свой адрес, который записан в FAT-таблице двухбайтным числом (то есть, на запись этого адреса предоставлено 16 битов (поэтому таблицу называют FAT 16). С помощью 16 битов можно выразить 216 = 65 536 разных значений. Значит, файлам на диске не может быть предоставлено более, чем 65 536 разных адресов (и самих файлов не может быть более 65 536). Этого явно мало, так как современные жесткие диски, например, имеют очень большие объемы, и им не хватает такого количества адресов. Например, для жесткого диска объемом в 6 Гбайт на каждый адрес приходится 2 Гбайт/ 65 536 = 32 кбайт. Это очень нерациональный расход полезного пространства, так как файлы бывают и маленькими. Минимальный размер адресуемого пространства называется кластером. Для жестких дисков, имеющих размер 2 Гбайт, кластер равен 32 кбайт. Если диск меньше, то и кластер у него меньше. Например, для дисков в 1 Гбайт кластер равен 16 кбайт. У современных дисков кластер намного больше сектора, который равен 512 байт = 0,5 кбайт. В одном кластере могут содержаться десятки секторов, и, каким бы маленьким не был файл, он все равно займет целый кластер, а все неиспользуемые секторы в нем просто пропадут (конечно, для размещения информации в них, так как физически они останутся на месте).
Сегодня компьютеры переводятся на новую систему записи адреса файла на
жестком диске, которая называется FAT 32 (она реализуется в операционной
системе Windows 98). В этой системе адрес записывается не двумя байтами, а
четырьмя (32 бита). Адресов становится намного больше, а размеры отдельных кластеров - меньше. Нерациональные потери пространства диска намного уменьшаются.
Примечание:
До недавнего времени использовались два типоразмера гибких дисков — диаметром 5,25 дюйма, емкостью 1,2 Мбайт и 3,5 дюйма, емкостью 1,44 Мбайт. Однако в последнее время в компьютерах устанавливаются в основном 3,5-дюймовые дисководы, которые имеют ряд преимуществ — большую плотность записи (при меньших геометрических размерах они обеспечивают большую емкость); жесткий пластмассовый защитный чехол и, наконец, закрытая специальной шторкой щель для считывающих головок. Эти конструктивные особенности обеспечивают значительно большую по сравнению с 5-дюймовыми дисками надежность хранения информации.
Кроме этого, стандарт 1,44 Мб сейчас заменяется новыми: LS-120 и ZIP.
 
FAT (File Allocation Table – таблица размещения файлов) - этот термин относится к одному из способов организации файловой системы на диске. Эта таблица хранит информацию о файлах на жестком диске в виде последовательности чисел, определяющих, где находится каждая часть каждого файла. С ее помощью операционная система выясняет, какие кластеры занимает нужный файл. FAT - является самой распространенной файловой системой и поддерживается подавляющим большинством операционных систем. Сначала FAT была 12-разрядной и позволяла работать с дискетами и логическими дисками объемом не более 16 Мбайт. В MS-DOS версии 3.0 таблица FAT стала 16-разрядной для поддержки дисков большей емкости, а для дисков объемом до 2 047 Гбайт используется 32-разрядная таблица FAT.
 
Разметка диска - один из самых ответственных моментов в ходе установки Linux. Не потому, что она уж так сложна, а потому, что допущенные в ходе ее ошибки могут быть исправлены только с большим трудом и процесс этот чреват потерей данных. И потому представление о дисковой разметке - краеугольный камень кандидатского минимума будущего линуксоида.
 
Схема дисковой разметки - это правила дробления диска на разделы. Диски в машинах с архитектурой PC (то есть во всех обычных настольных персоналках) могут быть разделены на четыре физических части - так называемые первичные разделы, Primary Partition (почему именно так - здесь обсуждать неуместно). Один из этих первичных разделов может быть определен как раздел расширенный (Extended Partition). А уж он может далее делиться на логические разделы (Logical Partition) в практически неограниченном количестве (на самом деле ограничение составляет 63 логических раздела).
 
В Linux (и вообще в Unix-подобных системах) диски и их разделы предстают перед пользователем как файлы особого типа - файлы устройств (это касается и любых других устройств, и вообще в Unix все, что имеется в системе, суть файлы). Их имена этих файлов формируются по определенным правилам. Так, обычные IDE-диски (диски с интерфейсом Parallel ATA) именуются /dev/hda (Master на 1-м IDE-канале), /dev/hdb (Slave на нем же), и так далее (здесь и в последующем /dev - это каталог, предназначенный для специально для хранения файлов устройств, так что собственно имена дисковых устройств - hda, hdb и так далее). Диски с интерфейсом Serial ATA предстают перед системой как SCSI-винчестеры (почему - тайна сия велика есть), и именуются: /dev/sda, /dev/sdb и так далее. Кстати говоря, как SCSI-диски (то есть устройства вида /dev/sd?) будут выглядеть также флэш-драйвы, встроенные и сменные носители цифровых камер и мобильные винчестеры с интерфейсами USB и FireWire.
 
Дисковые разделы идентифицируются порядковыми номерами. Цифры с 1 по 4 отведены под первичные разделы. Раздел, определенный как расширенный, также имеет соответствующий порядковый номер (например, 2). А логические разделы внутри него нумеруются, начиная с цифры 5. Таким образом, если на мастер-диске первого IDE-канала мы имеем два первичных раздела, второй из которых определен как расширенный и поделен на три логических, соответствующие им файлы устройств будут именоваться так:
/dev/hda1 - первичный раздел (предположим, под Windows);
/dev/hda2 - первичный раздел, определенный в качестве расширенного;
/dev/hda5, /dev/hda6 и /dev/hda7 - логические разделы под файловые системы Linux.
 
Для первого диска SATA именами файлов устройств разделов будут /dev/sda1, /dev/sda2, /dev/sda5, /dev/sda6 и /dev/sda7, соответственно.
 
Выше была описана наиболее распространенная (и традиционная для Linux) номенклатура дисковых накопителей и их разделов. Однако в некоторых дистрибутивах пользователь может толкнуться с иной системой их именования, например:
/dev/ide/host0/bus0/target0/lun0/part1 - первый раздел на первом IDE-диске,
/dev/ide/host0/bus0/target0/lun0/part2 - второй раздел на нем же,
/dev/ide/host0/bus0/target0/lun0/part5 - первый логический раздел,
 
и так далее. Это - номенклатура, принятая в дистрибутивах, использующих так называемую файловую систему устройств - devfs. Она может быть представлена и в менее устрашающем варианте - с обозначением разделов как /dev/discs/disc0/part1, /dev/discs/disc0/part2 и так далее - с тем же значением.
 
Сама по себе devfs в современных дистрибутивах Linux отмирает, и ее номенклатура устройств встречается ныне как рудимент, поэтому распространяться о ней я не буду. На данном этапе пользователю достаточно знать, что и /dev/ide/host0/bus0/target0/lun0/part1, и /dev/discs/disc0/part1, - это не более чем эквивалент /dev/hda1, далее по аналогии.
 
Для создания (и удаления) дисковых разделов в Linux предназначена специальная утилита - fdisk. Это - тот жупел, которым из поколения в поколение пугали начинающих пользователей Linux. Хотя на самом деле ничего непреодолимо сложного в ней нет - просто она требует определенной аккуратности. И, кстати говоря, лишь в редких дистрибутивах (например, в Gentoo) она непосредственно используется при установке. Обычно же инсталлятор содержит какое-либо "продвинутое" средство дисковой разметки - от простейшего cfdisk до весьма изощренных DiskDruid, DiskDrake или того безымянного самого по себе инструмента, который используется для дисковой разметки в Debian Installer.
 
Развитые средства дисковой разметки позволяют обычно не только создать разделы на чистом диске или неразмеченном дисковом пространстве, но и манипулировать с разделами существующими - изменять размер, переносить в другую часть диска, дублирова
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.