Технические средства информатизации

Для совершенствования управления народным хозяйством на разных уровнях необходимо использовать современную техническую базу, обеспечивающую автоматизацию процессов сбора, хранения и обработки информации. Дальнейшая интенсификация производства, внедрение новых технологий также требуют широкого применения ЭВМ, их периферийного оборудования и средств оргтехники. Поэтому изучение технически средств информатики, в частности, вычислительных машин, систем и сетей, является одной из основ подготовки техников по специальности  230115 Программирование в компьютерных системах .

Данная работа дает основы построения информационных средств, програмного обеспечения, особенности эксплуатации современных технических средств, устройства подготовки ,ввода и отображения информации.

Социально – педагогический колледж.

Преподаватель информатики Плаксин Виктор Васильевич.

Москва 201 2 год

Технические средства информатизации

Технические средства информатизации – это совокупность систем, машин, приборов, механизма устройств и прочих видов оборудования, предназначенных для автоматизации различных технологических процессов информатики, причём таких, выходным продуктом которых является именно информация (сведения, знания) или данные, используемые для удовлетворения информационных потребностей в разных областях предметной деятельности общества.

Компьютерная система

ПОДОБНО

Компьютер - исполнитель программ

магнитофон кассеты

Аппаратная часть - это технические устройства.

Программное обеспечение - это программы (команды, записанные последовательно).

Системный блок

• Электронный модуль - состоит из нескольких печатных плат, главная из которых называется “материнской”, т.к. на ней установлен микропроцессор и микросхемы внутренней памяти.
• Накопитель для жесткого диска - это устройство для записи и считывания информации на жёсткий диск. (винчестер).
• Накопитель для гибкого диска - это устройство для записи и считывания информации на гибкий диск (дискету).
• Трансформатор - преобразует напряжение сети в напряжение необходимое для устройств компьютера
• Вентилято р - служит для охлаждения всех систем компьютера.
• Динамик - подаёт звуковые сигналы пользователю.

Аппаратная часть

Стандартный набор

Дополнительные устройства

• Системный блок
• Монитор
• Клавиатура
• Мышь

• Устройства ввода
• Устройства вывода
• Носители информации (устройства внешней памяти)

Память компьютера

Внешняя (вспомогательная) память - это долговременная энергонезависимая память. Реализуется она внешними запоминающими устройст -вами (материальными носите- лями информации), располо -женными, как правило, в системном блоке или вне его.

Внутренняя (основная ) память - это память, к которой компьютер (микро - процессор) обращает- ся в процессе рабо -ты. Это микросхемы, они расположены на “материнской” плате.

Магнитные ленты

ПЗУ

ОЗУ

КЭШ

Диски

Состав ПК Внутрення память

ОЗУ - это оперативное энергозависимое запо -минающее устройство. Скорость записи и счи - тывния велика и соиз -мерима со скоростью процессора. Перед началом работы прог -рамма загружается (записывается) в ОЗУ, после окончания - сти -рается, а преобразо -ванная информация переписывается на дис -ки. Объём ОЗУ может быть от 4 до 64 Мбайт.

КЭШ - это сверхскоростная, “сверхоператив -ная” память, расположенная “между” процес -сором и ОЗУ, и при обращении процессора к памяти сначала производится поиск в КЭШ. Объём КЭШ - памяти измеря -ется в Кбайтах (Pentium -512 Кб).

ПЗУ - это постоянное энергонезависимое запоминающее устройство, информация в нём хранится вечно. Её записывают на заводе и её можно только считывать - это паспортные данные ПК, тесты, микрокоды для выполнения простей - ших операций, програ -ммы запуска. Объём ПЗУ измеряется в Кбайтах.

Дисковая внешняя память

Смешанные - магнитооптические

Оптические CD - диски

Магнитные

Жёсткий диск - “винчестер”

Гибкие диски

• ёмкость до 5,2 Гбайт
• большая скорость считывания и записи до 2000 Кбайт/c

• ёмкость до 1,5 Гбайт
• большая скорость считывания и записи до 1500 Кбайт/c

• можно переносить информацию на другие компьютеры

• ёмкость измеряется в Гбайтах
• большая скорость считывания и записи

Устройства ввода

• Клавиатура (входит в стандартный комплект)
• Устройства позиционирования (Мышь, Трекбол, Джойстик, Световое перо, Графические планшеты, Диджитайзеры)
• Сенсорные экраны
• Сканеры
• Модемы
• Устройства распознавания речи 

Устройства вывода

Программное обеспечение компьютера

Системное программное обеспечение

ИГРЫ

Операционные

системы

Windows

Файловые

менеджеры

Far, Диско-ком

Системы

программирования

Pascal,Basic

Аитивирусные

программы

Dr-Web, Касперского

Прикладное программное обеспечение

Приложения спец.назначения

словари,бухгалтерские программы

переводчики,системы черчения

системы распознавания текстов

Приложения:текстовые,

графические,звуковые ред.

Презентации, базы данных,

электронные таблицы и т,д.

Программы для обучения: тесты, электронные учебники и т.д .

Устройства обработки информации.

• Мозгом компьютера является процессор, или центральный процессор, CPU ( ЦПУ). Он выполняет вычисления и обработку данных.
• В настоящее время на рынке процессоров для персональных компьютеров две крупные компании : Intel и AMD.

Устройства обработки информации.

AMD

• Год Марка Частота
• 1982 286 12
• 1985 386 32
• 1993 486DX 50
• 1995 586 133
• 1996 K 5 133
• 1997 K 6 233
• 1998 K6-2 266
• 1999 Athlon 500
• 2000 Duron 600
• 2001 Athlon 4 950
• 2001 Athlon XP 1,3

Intel

Год Марка Частота

• 8086 5

• 80286 12

• 80386DX 33

• 80486DX 50

• Pentium 100

• Pentium 166
• Pentium Pro 200

1997 Pentium MMX 233

1998 Celeron 333

• Pentium II 400
• Pentium III 733

• Pentium IV 2,8

2005 Pentium IV 670 3,8

Быстродействие и тактовая частота.

Быстродействие процессора в большой степени определяется тактовой частотой. Тактовая частота процессора измеряется в (МГц), т.е. миллионах тактов в секунду или в гигагерцах (ГГц), т.е. в миллиардах тактов в секунду.

Кэш-память.

Скорость работы процессора существенно больше, чем скорость считывания данных из ОЗУ. Поэтому процессор содержит быстродействующую память, называемую кэш-памятью для временного хранения данных. Кэш-память состоит как минимум из двух уровней – они называются L 1 и L 2 . Кэш L 1 меньше по объёму, но быстрее. Кэш L 2 больше, но медленнее. В некоторых процессорах возможно наличие кэша третьего уровня L 3. Естественно, чем больше кэш-память, тем выше производительность. Кэш первого уровня L 1 – это встроенный кэш. Он работает на частоте процессора, благодаря чему процессору не приходится ждать поступления очередной порции данных из более медленного кэша второго уровня или из оперативной памяти.

Частота системной шины.

С помощью системной шины происходит обмен данными между процессором и материнской платой с оперативной памятью. Частота системной шины в несколько раз меньше тактовой частоты процессора. Частота оперативной памяти может совпадать с частотой системной шины или отличаться от неё. Процессоры имеют ограничения по частоте системной шины, которую они могут поддерживать. Например, разные типы процессоров Pentium 4 поддерживают частоты 400, 533 или 800 МГц.

Ядро.

Каждый процессор имеет так называемое ядро, имеющее определённое название. Вот несколько названий ядер процессоров:

• Для процессоров Intel : Willamette, Prescott, Northwood, Prestonia, Nocona, Gallatin.
• Для процессоров AMD : Barton, Thoroughbred, Newcastle, Winchester, Clawhammer, Applebred, Sledgehammer, Thorton, Paris.

В отличие от названия, которое определяет класс и назначение процессора, тип ядра характеризует его внутреннееустройство. Например, процессор Pentium 4 может иметь как ядро Prescot , так и Northwood .

Внешняя (вспомогательная) память – это долговременная энергонезависимая память. Реализуется она внешними запоминающимися устройствами (материальными носителями информации), расположенными, как правило, в системном блоке или вне его .

• Внутренняя (основная) память – это память , к которой компьютер (микропроцессор) обращается в процессе работы. Это микросхемы, они расположены на «материнской» плате

Материнская плата – это основная плата компьютера. На материнской плате расположены соткет процессора, набор микросхем, называемый чипсетом, слоты для установки модулей памяти, слоты для установки видеокарты и других адаптеров, разъемы для подключения жестких дисков, CD или DVD приводов, флоппи-дисковода.

Форм-факторы.

Существует несколько форм-факторов, т.е. типовых размеров материнских плат, в частности, устаревший АТ и наиболее распространенные в настоящее время АТХ, micro АТХ и новые ВТХ и новые micro ВТХ. От размера платы зависит , можно ли установить ее в определенный корпус и сколько адаптеров можно к ней подключить.

Чипсет – это набор микросхем, установленных на материнской плате и обеспечивающих работу с оперативной памятью и периферийными устройствами.

Сокет – это разъем для процессора на материнской плате. Сокет определяет, какой процессор можно установить на эту материнскую плату. Вот номера сокетов, которые использовались в последнее время : 478, 604, 754, 775, 939, 940.

Некоторые платы рассчитаны на установку двух или более процессоров. В основном, такие платы применяются в серверах.

На данный момент существует несколько типов оперативной памяти. Это SDRAM, DDR, DDR2, RDRAM (Rambus)

Существуют несколько типов слотов (разъемов) расширения: AGP, PCI, PCI Express.

На новых материнских платах стали появляться новые типы слотов, называемые PCI Express . В перспективе они должны заменить PCI и AGP .

Для подключения винчестеров типа IDE на материнской плате имеется два разъема, к каждому из которых можно подключить до двух винчестеров.

Оперативная память (ОЗУ) – это микросхемы, хранящие программы и данные, с которыми в данный момент работает процессор. При выключении компьютера информация, хранящаяся в оперативной памяти, пропадает.

Главной характеристикой оперативной памяти является её объём . Недостаточный объём памяти приводит к резкому замедлению работы компьютера и может свести к нулю все преимущества от быстрого процессора. Нормальная работа наиболее распространённой операционной системы Windows XP возможно при наличии не менее 256 Мбайт оперативной памяти.

В настоящее время оперативная память выпускается в виде модулей по 128, 256, 1024, и 2048 Мбайт. Модули с меньшим объёмом памяти ещё используются на старых компьютерах, но в магазинах уже не продаются.

Выбрав необходимый объём памяти, необходимо выбрать её тип, так, чтобы она оказалась совместимой с материнской платой. По типу микросхем память делится на SDRAM, DDR, DDR2, RDRAM (Rambus).

RDRAM не нашла широкого применения в домашних и офисных компьютерах.

SDRAM – самый старый тип памяти, который практически вытеснен более производительным типом DDR и его новейшим стандартом DDR2.

Конструктивно модуль выполнен в виде прямоугольной платы с несколькими микросхемами. Модули памяти с микросхемами SDRAM, DDR, называются DIMM, модули с микросхемами RDRAM называются RIMM.

Несколько лет назад ещё встречались модули SIMM, но сейчас они вышли из употребления.

В описаниях моделей SDRAM можно встретить следующие обозначения: PC 100 или PC 133. Это означает , что память работает на частоте 100 или 133 МГц.

Маркировка модулей DDR внешне похожа на маркировку SDRAM : РС1600, РС2100, РС2700, РС3200, РС3500, РС4000.

Однако, эти цифры обозначают не частоту, а пропускную способность, т.е. скорость передачи данных в мегабайтах в секунду. Эти значения соответствуют частотам 200, 266, 333, 400, 437 и 500МГц.

Модули DDR имеют обозначения, например, РС4300 или РС2-4300, что соответствует частоте

Двуканальный режим.

Производительность памяти на некоторых материнских платах можно за счёт активизации двуканального режима работы. Для этого нужно установить два одинаковых модуля памяти DDR2 в соответствующие разъёмы.

Производители.

Основными производителями модулей памяти являются фирмами Kingston, Samsung, Patriot, Apacer.

Введение.

В корпусе размещаются все внутренние компоненты компьютера: блок питания, материнская плата с процессором и модулями памяти, звуковая карта и другие адаптеры, жесткие диски, CD-ROM , флоппи-дисковод. Корпус со всем вышеназванным оборудованием называется системным блоком. Типичной ошибкой начинающих пользователей является пренебрежительное отношение к корпусу. Между тем, корпус-это не просто коробка, в которую помещены компоненты компьютера.

На передней панели корпуса расположены Power ( включение компьютера), иногда Reset (перезагрузка) и отверстия для дисководов. На задней панели –отверстие для разъемов материнской платы, видеокарты и других адаптеров.

Типы корпусов.

Корпуса могут различаться по размеру. Существует несколько типов корпусов: Slim, Desktop, Tower.

Настольные корпуса ( Desktop ) – это горизонтально-ориентированный корпус, на который, как правило, ставится монитор.

Корпус типа Slim – это тонкий настольный компьютер, обычно офисного назначения.

Корпуса – башни ( Tower ) – это вертикальные корпуса разной высоты (от 30 до 70 см). В зависимости от высоты корпуса – башни делятся на несколько типов: Microtower ( самые маленькие)

Корпуса отличаются друг от друга форм-фактором, определяемым размерами материнских плат , которые можно в них установить. На сегодняшний день основными форм-факторами являются АТХ и micro АТХ. Как правило, в корпус АТХ можно установить и материнскую плату формата micro АТХ.

При покупке блока питания обязательно нужно обратить внимание на его мощность. Мощность блока питания домашнего компьютера может варьироваться в пределах от 250 до 460Вт. Для нормальной работы современного компьютера (например, на базе процессоров Pentium 4 или Athlon XP) необходим блок питания с мощностью не менее 300-350Вт. У качественного блока питания должны быть достаточно толстые провода, а на каждом жгуте находиться не более 3-х разъемов.

Наиболее известными производителями корпусов являются: InWin, MICROLAB, Chieftec, Thermaltake, ASCOT, ASUS, Codegen.

Введение .

Жесткий диск ( HDD) – это устройство для хранения данных. В разговорной речи за жестким диском закрепилось название «винчестер». При покупке жесткого диска нужно учитывать зависимость цены от объема диска. Как правило, до определенного объема диска цена растет незначительно, а потом резко повышается.

Объем (емкость).

Важнейшей характеристикой жесткого диска для пользователя является его объем. Объемы современных жестких дисков измеряются в десятках и сотнях гигабайт.

SCSI .

Еще одним распространенным интерфейсом является SCSI . Его главное преимущество – высокая скорость. Диски с таким интерфейсом стоят дороже, поэтому редко используются в домашних компьютерах. Кроме того, для подключения SCSI - диска необходим дополнительный контроллер.

Изображение на экране монитора генерируется с помощью видеокарты (видеоадаптера). Выбор видеокарты зависит от того, для каких целей будет использоваться компьютер. Если компьютер предназначен для работы с офисным программами, то можно обойтись покупкой материнской платы со встроенным видеоадаптером либо приобрести недорогую видеокарту. Для игр и, особенно, для работы с трехмерной графикой потребуется мощная и, соответственно, недешевая видеокарта.

Введение.

Монитор является наиболее дорогостоящей частью компьютера . Но влияние качества монитора на зрение и удобство работы настолько велико , что на мониторе лучше не экономить. Хороший монитор может прослужить много лет.

Электронно-лучевые и жидкокристаллические мониторы.

Существуют два основных типа мониторов: мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ или LCD – мониторы ) и мониторы на базе жидкокристаллических матриц (ЖК или LCD – мониторы). Монитор на базе электронно-лучевой трубки работает как телевизор. Такие мониторы имеют большой объем и вес. 17-ти дюймовые мониторы весят 15-17 кг, 19-ти дюймовые мониторы – 18-25 кг. Монитор на базе жидкокристаллических матриц плоские и легкие. 17-ти дюймовые ЖК - мониторы весят около 5 кг, а 17-ти дюймовые – около 7 кг. Почти все модели можно прикрепить на стену при помощи специального кронштейна.

22-дюймовый CRT- монитор и 19-дюймовый LCD- монитор.

Вне зависимости от типа монитора, его главной характеристикой является размер диагонали экрана, который измеряется в дюймах. Но диагонали ЭЛ и ЖК мониторов измеряются по разному. Это происходит потому, что у ЭЛТ - монитора видимая область примерно на дюйм меньше, чем физический размер экрана , а именно физический размер указывается в спецификациях и прайс-листах.

Жидкокристаллические мониторы.

Основными достоинствами жидкокристаллических мониторов являются малые габариты, малый вес, отсутствие вредных излучений. Вместе с тем, жидкокристаллические мониторы обладают определенными недостатками по сравнению с электронно-лучевыми мониторами, а именно: низким быстродействием, меньшим углом обзора. Однако современные ЖК – мониторы, с временем отклика менее 12 мсек, вполне пригодны даже для игр.

Экранное разрешение.

Экранное разрешение определяет количество точек (пикселей) по горизонтали и вертикали, например, 800 x 600 или 1024х768. Для каждого ЭЛТ-монитора существует максимальное разрешение, которое он поддерживает и оптимальное разрешение, при котором изображение наиболее качественное. Обычно оптимальными разрешениями являются:

Дл 15-дюймовых мониторов – 800х600; для 17-дюймовых мониторов – 1024х768; для 19-дюймовых мониторов – 1280х1024.

У ЖК-монитров разрешение фиксированное, причём оно как правило больше, чем у ЭЛТ-мониторов при том же номинальном размере диагонали:

Для 15-дюймовых мониторов – 1024х768; для 17 и 19-дюймовых мониторов – 1280х1024.

Хотя ЖК-мониторы можно переключать в режимы с меньшим разрешением, качество изображения при этом ухудшается.

Частота обновления. (Частота кадровой развёртки).

Важным праметром ЭЛТ-мониторов является частота кадровой развёртки, т.е. частота, с которй обновляется изображение на экране. Частоту можно устанавливать в настройках операционной системы в зависимости от разрешения экрана. Для каждого типа монитора существует оптимальная частота.

Наиболее известными производителями мониторов являются компании Samsung, LG, ViewSonic, Nec, Sony, Mitsubishi, Hitachi, Philips, Ben Q

Введение .

Современные принтеры можно разделить на три класса по способу печати: матричные, струйные и лазерные. Каждый из этих типов принтеров обладает определёнными достоинствами и недостатками.

Принтеры бывают:

• Лазерные
• Струйные
• Матричные
• Фотопринтеры

Максимальное разрешение.

Максимальное разрешение струйных и лазерных принтеров измеряется в точках на дюйм ( dpi) . Этот параметр особенно важен при печати изображений. Например, для качественной печати цветных фотографий разрешение должно быть не меньше 720 dpi как по горизонтали, так и по вертикали.

Скорость печати.

Скорость печати измеряется в страницах в минуту, стандартно для печати текста с 5% заполнением листа. Для других режимов печати этот параметр является приблизительным, т.к. скорость печати страницы зависит от сложности печатаемого текста или изображения. Наиболее быструю печать обеспечивают лазерные принтеры.

Наиболее известными производителями принтеров являются фирмы EPSON, Lexmark, Canon, Hewlet-Packard, Samsung.

Введение .

Ещё недавно сканер, в отличие от принтера, не входил в число устройств, необходимых в домашних условиях. Сканеры использовались, в основном, для профессиональной деятельности. Однако, в связи с ростом емкости запоминающих устройств все более удобным становится хранение информации в электронном, а не в бумажном виде. Для перевода информации в электронный вид и нужен сканер.

Типы сканеров.

Существует несколько типов конструкций сканеров: ручные, протяжные, планшетные. Ручные и протяжные сканеры почти не используются в домашних и офисных условиях, поэтому мы подробно остановимся только на планшетных сканерах. Планшетный сканер позволяет сканировать не только тонкие листы, но и страницы развёрнутой книги, да и просто любую более-менее плоскую поверхность.

Максимальное разрешение.

Разрешение сканера может быть оптическим, механическим и интерполяционным. Оптическое разрешение сканера – это количество точек на дюйм ( dpi) . Механическое разрешение – это число считываний на единице пути каретки. Как правило, оно вдвое больше оптического. Интерполяционное – это разрешение, получаемое программным путём за счёт вычисления недостающих точек.

Глубина цвета.

Глубина цвета – количество бит, необходимых для кодирования цвета. Для большинства современных сканеров этот параметр равен 48 битам. Нужно отметить, что глубина цвета сканеров превосходит глубину цвета мониторов, которая не превышает 32 бита, т.е. монитор не может точно отобразить отсканированное изображение. Но такая избыточная цветовая информация позволяет провести качественную цветокоррекцию изображения программным путём.

Скорость сканирования.

В случае возникновения необходимости сканирования больших объёмов информации, например, книг, на первый план выходит такой параметр, как скорость сканирования. Например, время сканирования со средним качеством изображения размером 10х15см для разных сканеров может составлять от 12 до 45 сек.

Основными производителями сканеров являются фирмы EPSON, Yewlett-Packard, Canon, Umax, Mustek, Genius, Microtek, BenQ.

Существуют два вида мышей: механические и оптические.

В механической мыши используется металлический шарик, покрытый резиной, который вращает горизонтальный и вертикальный валики. Главная проблема механической мыши – постоянное загрязнение шарика и валиков, из-за чего такую мышь приходится часто разбирать и чистить.

В оптической мыши используется световой излучатель и приёмник отраженного сигнала. Оптическая мышь удобнее и надёжней. Она может работать на любой гладкой поверхности, кроме зеркальной.

Трудно давать конкретные советы по выборы клавиатуры. Главное, чтобы Вам было удобно с ней работать.

Помимо обычных прямоугольных клавиатур существуют так называемые эргономические клавиатуры с более удобным расположением клавиш. Например, клавиатура может состоять из двух половинок, находящихся под некоторым углом друг к другу или иметь подставку под запястья.