Меню
Разработки
Разработки  /  Информатика  /  Уроки  /  9 класс  /  «Основные характеристики устройств компьютера»

«Основные характеристики устройств компьютера»

Цели: познакомить студентов со структурой персонального компьютера;

показать связь между устройствами.

02.11.2017

Содержимое разработки

УРОК ПО ИНФОРМАТИКЕ №18

Тема: «Основные характеристики устройств компьютера»


Специальность 080114 БК

Стандарт 3-го поколения


ОК 4

Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5

Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности.



Цели: познакомить студентов со структурой персонального компьютера;

показать связь между устройствами.

Требования к знаниям и умениям:

Студенты должны знать:

  • структуру компьютера;

  • каким образом происходит обмен данными между устройствами;

  • классификацию устройств;

  • суть принципа фон Неймана.


Студенты должны уметь:

  • различать устройства компьютера;

  • подключать внешние устройства к ПК;

  • пользоваться программами.

Программно-дидактическое обеспечение: ПК, модели устройств компью­тера.


Ход урока

Постановка целей урока

  1. С кого ученые «списали» компьютер?

  2. Как устроен персональный компьютер?

  3. Кто такой Джон фон Нейман? В чем заключаются его заслуги?

  4. Как присоединить к системному блоку внешние устройства?


Изложение нового материала

В наше время трудно найти человека, совершенно не знакомого с ком­-

пьютером или никогда его не видевшего. На кого похож компьютер?

С давних времен люди разрабатывали всевозможные механизмы и маши­ны, чтобы облегчить свой труд, как физический, так и умственный. Напри­мер, очень многие конструкторы летательных аппаратов изучали строение тел птиц и на основе этих знаний занимались конструированием. Так пос­тупал Леонардо да Винчи, Н.Е.Жуковский и многие другие. Можно сказать, что летательные аппараты «списаны» с птиц. Поэтому нетрудно догадаться, что компьютер человек построил по образу и подобию своему, т.к. в первую очередь компьютер призван реализовывать его интел­лектуальные возможности.

Давайте сравним, каким образом человек работает с информацией

и как это делает компьютер.

Каким же образом все эти устройства взаимодействуют друг с другом?

Прежде всего, следует сказать, что же такое компьютер.

Компьютер (от анг. computer — вычислитель) — это программируемое электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передачи информации.

Несмотря на огромное разнообразие вычислительной техники и ее не­обычайно быстрое совершенствование, фундаментальные принципы уст­ройства машин во многом остаются неизменными и в частности архитек­тура ЭВМ.

Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее логическую организацию, структуру и ресурсы ком­пьютера.

В основу архитектуры современных компьютеров положен магистрально-мо-

дульный принцип и принципы Джона фон Неймана.

1. Компьютер не является неделимым, цельным объектом. Он состо­ит из некоторого количества устройств — модулей. А связаны все модули компьютера между собой через набор электронных линий — магис­траль. Магистраль обеспечивает обмен данными между устройства­ми компьютера.

2. Джон фон Нейман, блестящий математик и физик, изучив конструк­цию первых ЭВМ, пришел к идее нового типа логической организа­ции ЭВМ, а именно:

  • наличие устройства ввода-вывода информации;

  • адресуемая память;

  • процессор, состоящий из устройства управления и арифметико-логического устройства;

  • данные и программы хранятся вместе.

Именно эти устройства являются базовыми и достаточными для работы компьютера на пользовательском уровне.



С точки зрения внешнего уровня устройства компьютера де­лятся на основные и дополнительные.

Основные устройства — это те, без которых человек вообще не сможет работать на ком­пьютере.

Дополнительные устройства делают работу удобнее и дают новые возможности.

Устройства компьютера



Основные: Дополнительные:

  • монитор (дисплей); - принтер;

  • клавиатура; - сканер;

  • системный блок - мышь;

  • джойстик;

  • акустические колонки;

  • дисковод

Каково же функциональное устройство компьютера?

Функциональная схема компьютера
















ПК представляет собой комплект устройств. Главным в этом комп­лекте является системный блок. Системный блок может иметь горизон­тальную (Desktop) или вертикальную (Tower) компоновку. На передней панели системного блока находятся кнопка включения электропитания (Power), кнопка перезагрузки (Reset), щель для установки дискеты. На задней панели расположены разъемы для подключения внешних уст­ройств.

Основные внутренние устройства компьютера размещаются на са­мой большой микросхеме, которая называется системной или мате­ринской платой.

Внутри системного блока на материнской плате находится мозг машины: процессор и память.

Процессор представляет собой миниатюрную электронную схему, со­зданную путем очень сложной технологии и выполняющую обработку ин­формации.

Память компьютера бывает внешней и внутренней:

- Внутренняя память бывает нескольких типов. Основными видами внут­ренней памяти являются: оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Процесс запоминания ин­формации в ОЗУ можно сравнить с заучиванием чего-либо «на память», а информацию, находящуюся в ПЗУ — с врожденными безусловными реф­лексами.

- Внешняя память — это специальные, самостоятельные устройства, предназначенные для длительного хранения больших объемов информа­ции (как тетради, книги, кассеты и т.д.). Здесь информация записывается и хранится на магнитных и лазерных дисках.

Для ввода информации в компьютер (текста, рисунка, программы и т.д.) используются устройства ввода. Обязательными являются клавиатура (для ввода символьной информации) и «мышь» — устройство манипуляторного типа, принцип работы которого основан на взаимодействии активных и пассивных элементов экрана. Кроме вышеназванных устройств, для ввода информации используются такие устройства как сканер, цифровая фото- и видеокамера.

Человек непосредственно не может «заглянуть» в память компьютера и увидеть результат обработки информации. Это очевидно. Поэтому для по­лучения информации в доступной человеческому восприятию форме ис­пользуются устройства вывода информации. Наиболее распространенным и обязательным устройством вывода является монитор. Он быстро и опе­ративно отображает на экране как текстовую, так и графическую инфор­мацию. Для получения копии результатов на бумаге используется другое устройство вывода — принтер.

Для связи основных устройств компьютера между собой используется специальная информационная магистраль, обычно называемая инженера­ми шиной. Шина — это кабель, состоящий из множества проводов. Шина состоит из трех частей:

  • шина адреса, на которой устанавливается адрес требуемой ячейки памя­ти или устройства, с которым будет происходить обмен информацией;

  • шина данных, по которой собственно и будет передана необходимая ин­формация;

  • шина управления, регулирующая этот процесс (например, один из сиг­налов на этой шине позволяет компьютеру различать между собой адреса памяти и устройств ввода/вывода).

Для того, чтобы компьютер функционировал правильно, необходимо, чтобы все его устройства работали «дружно», «понимали» друг друга и не «конфликтовали» друг с другом. Обеспечивается такая работа благодаря одинаковому интерфейсу, который имеют все устройства компьютера.

Интерфейс — это средство сопряжения двух устройств, в котором все фи­зические и логические параметры согласуются между собой.

Так как обмен данными между устройствами происходит через магистраль, то для согласования интерфейсов все внешние устройства подключаются в шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты (). При­мерная схема выглядит следующим образом:





Порты бывают последовательные и параллельные. К последовательным портам подсоединяют медленно действующие или удаленные устройства (мышь, модем), а к параллельным — боле «быстрые» (сканер, принтер). Клавиатура и монитор подключаются к специализированным портам.

Для того, чтобы по ошибке или по незнанию не подключить устройство к чужому порту, каждое устройство имеет индивидуальную форму штекера, не подходящую к «чужому» разъему.

Физически внешние устройства присоединяются к материнской плате через специальные разъемы (слоты), в которые они просто вставляются.

Итак, мы выяснили, что у компьютера есть «мозг», есть память, есть уст­ройства ввода/вывода информации. Но давайте вернемся к вопросу о том, с кого был «списан» компьютер. И если действительно сравнивать компью­тер с человеком, то возникает такой вопрос: «А что же является «сердцем» компьютера, где оно находится и как работает?»

«Сердцем» компьютера является генератор тактовой частоты. Он выра­батывает электрические импульсы и как кровь по сосудам посылает их по проводам. Таким образом, информация в виде электрических сигналов пе­редается от одного устройства к другому. И в первую очередь тактовый гене­ратор задает режим работы процессора. Это своеобразный метроном. Ясно, что чем быстрее стучит метроном, тем быстрее идет электрический сигнал и тем быстрее процессор обрабатывает информацию. Тактовая частота изме­ряется в мегагерцах — Мгц. Частота в 1 Мгц соответствует миллиону тактов в секунду.

И, наконец, еще одно устройство — блок питания. Блок питания преоб­разует переменное напряжение электросети в постоянное напряжение раз­личной полярности и величины, необходимое для питания материнской платы и внутренних устройств. Блок питания содержит вентилятор, созда­ющий циркулирующие потоки воздуха для охлаждения системного блока.

Закрепление изученного

Выполнение практических заданий.

Итоги урока

Оценить работу группы и назвать студентов, отличившихся на уроке.

Домашнее задание

Уровень знания: знать функциональную схему компьютера.

Уровень применения: из каких устройств состоит ваш домашний компью­тер?

Укажите их характеристики. Разгадайте кроссворд.

Творческий уровень: выполните задание уровня применения, и распечатайте

результат на принтере.





Время

мин

Содержание

этапов урока

Действия

преподавателя

Действия

студента

Средства

обучения

5 мин






  1. Организационный

этап


Приветствие студентов, проверка их готовности к уроку, выявление отсутствующих; цели и задачи урока

Приветствие преподавателя, подготовка к уроку


___

5 мин


  1. Проверка домашнего задания

Студентам задаются вопросы по ранее изученному материалу

Проверка домашнего задания (устно)

___

10 мин

  1. Актуализация

знаний

Организовать внимание студентов к восприятию целей урока

Слушают преподавателя

___

30 мин

  1. Комбинированный

Сообщение нового материала, повторение

предыдущих тем изучаемого материала

Конспектируют вопросы, изучаемые на уроке

Персональные компьютеры

Мультимедийные технологии

20 мин

  1. Закрепление новых знаний

Раздаются задания для закрепления изучаемого материала

Выполнение заданий

Персональные компьютеры

10 мин

  1. Контроль и самоконтроль полученных на уроке знаний

Опрос студентов по контрольным вопросам

Отвечают на заданные вопросы

___

5 мин

  1. Подведение итогов урока

Анализ успеваемости овладения новыми знаниями,

комментарии типичных ошибок,

выставление оценок

Обмениваются мнениями, анализируют свою работу,

высказывают свою точку зрения

___

5 мин

  1. Домашнее задание

Сообщает и комментирует домашнее задание

Записывают в тетради домашнее задание

___

Дополнительная информация

Устройства компьютера

Мониторы

Без монитора (дисплея) нельзя будет увидеть вводимую ин­формацию и результаты ее обработки. Современные мониторы можно разделить на 3 класса: электронно-лучевые, жидкокри­сталлические, газоплазменные.

Электронно-лучевые мониторы. Изображение выводится по «строчкам», которые рисует электронный луч, пробегая по экрану. Один из самых больших недостатков лучевых монито­ров — вредное воздействие на здоровье человека: ухудшается зрение, возникают головные боли, бессонница. На пользователя попадают вредные лучи, экран слегка мерцает, электронная пушка «съедает» кислород в комнате.

Жидкокристаллические мониторы. Экран этого монитора представляет собой матрицу, каждый элемент которой — жидкий кристалл (как в электронных часах). Кристаллы сами не светятся, они освещаются специальными лампами. Под действием электри­ческих сигналов кристаллы меняют свои оптические свойства, моделируя на экране элементы изображения. К достоинствам этих мониторов прежде всего можно отнести отсутствие вредного из­лучения, мерцания экрана, сжигания кислорода в помещении. ЖК-мониторы мало весят, у них малая толщина и небольшое потребление электроэнергии (могут питаться от батарейки или небольшого аккумулятора). Цветопередача и яркость этих мони­торов зависят от угла зрения. Если смотреть на монитор сбоку, сверху или снизу, экран тускнеет.

Газоплазменные мониторы. Экран этих мониторов, как и жидкокристаллических, содержит матрицу, но ячейки запол­нены не жидкими кристаллами, а газовой смесью. Газ светится под воздействием электрического тока (плазменный разряд). Примерно так же работают лампы дневного света. Плазменные мониторы — это, как правило, мониторы с тонким, но очень большим экраном. Плазменные мониторы используются сей­час в основном для показа компьютерного изображения боль­шой аудитории и в домашних кинотеатрах. На плазменных мониторах изображение получается очень высокого качества и не зависит от угла зрения. Сбоку, снизу, сверху — картинка видна одинаково хорошо. Плазменные мониторы так же, как и жидкокристаллические, безвредны для зрения и здоровья в целом.

Принтеры

Принтер является устройством вывода информации на бумагу. Наиболее известны три типа принтеров: матричные, струйные, лазерные.

Матричный принтер. Имеет печатающую головку с тонкими иголочками (обычно 9 или 24). От их количества зависит качество печати. Иголки выбивают на бумаге через красящую ленту (черно­го цвета) точки. Лента во время печати сдвигается, перематываясь с одной катушки на другую. Скорость печати матричных прин­теров составляет до 6 страниц в минуту. Стоимость расходных материалов (красящая лента, бумага) небольшая. Минус — низкое качество и скорость печати, шум. Матричный принтер лучше использовать для распечатки текстов.

Струйный принтер. Удобен для тех, кому нужна цветная печать и при этом за невысокую цену. Работа струйного прин­тера заключается в нанесении капелек краски на бумагу. Печа­тающая головка состоит из большого числа сопел, через кото­рые чернила наносятся на бумагу. В зависимости от количества сопел струйный принтер способен выдавать соответствующее качество печати. Возможны распечатки фотографий. На струйном принтере можно распечатывать черно-белые и цветные изображения. Скорость печати составляет от 10 черно-белых и 5 цветных листов в минуту. Бумага требуется высокого ка­чества.

Лазерный принтер. Подходит для быстрой распечатки большого количества бумаг. В лазерном принтере изображение строится на вращающемся барабане при помощи лазерного луча. Затем на барабан наносится тонер — красящая пыль, изображе­ние переносится на бумагу и закрепляется нагретым роликом. Лазерные принтеры обладают большой скоростью печати от 15 до 40 страниц в минуту.

Сканеры

Сканер — это устройство ввода информации. Сканер позво­ляет ввести в компьютер изображение: фотографию, страницу журнала, книги, рисунки. Отсканированную страницу с текс­том (как картинку) при помощи специальной программы можно преобразовать в текст, с которым можно работать в текстовом редакторе. Сканирование выполняется при помощи светового луча. Источник света перемещается вдоль источника изображе­ния. Сканеры делят на два класса: ручные и планшетные. Ручной сканер по изображению перемещает пользователь. Планшет­ный сканер сам перемещает источник света вдоль оригинала, уложенного на стекло.

Мышь

Самая простая — мышка с подвижным шариком, двумя кнопками и проводком для связи с компьютером. Пользова­тель перемещает мышь по коврику, шарик вращается и пере­дает сигнал о своем положении через электрический проводок в компьютер. Синхронно с движением шарика мыши на экране перемещается курсор. Мышь с подвижным шариком необходимо чистить.

Оптические мышки не содержат шарика. Положение мыши относительно коврика фиксируется световым лучом. Такие мыш­ки работают годами без всякой профилактики, не теряя высокой точности управления экранным курсором.

Бывают мышки без хвостиков. Они связываются с компью­тером при помощи инфракрасного излучения так же, как пульт дистанционного управления связывается с телевизором. Если электрическое питание «хвостатой» мышки передается из ком­пьютера, то для инфракрасной мыши нужна батарейка.







-75%
Курсы повышения квалификации

Специфика преподавания дисциплины «Информационные технологии» в условиях реализации ФГОС СПО по ТОП-50

Продолжительность 72 часа
Документ: Удостоверение о повышении квалификации
4000 руб.
1000 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
«Основные характеристики устройств компьютера» (149.35 KB)

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт