Урок информатикая





НазваниеУрок информатикая
страница3/15
Дата публикации03.09.2014
Размер1.79 Mb.
ТипУрок
100-bal.ru > Информатика > Урок
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

Шины.
Магистраль можно представить как пучок проводов, к которому подключены все модули. Любой модуль ЭВМ, посылая электрические сигналы, может передавать информацию другим модулям.
ЗАДАЧА ШИНЫ: Сопряжение между модулями ЭВМ.
ХАРАКТЕРИСТИКИ: 1. Пропускная способность.

2. Количество обслуживаемых устройств.
КЛАССИФИКАЦИЯ: 1. Многосвязный интерфейс (Каждый модуль ПК связан с прочими своими локальными проводами. Это простейшие машины).

2. Односвязный интерфейс (Все модули связаны через 1 общую шину).
Как происходит обмен информации?

а) Куда передать информацию? Для этого служит ШИНА АДРЕСА. Шина адреса – однонаправленная (микропроцессор решает вопрос о выборе устройства, которому посылается информация, и посылает ему по шине адреса об этом уведомление). Разрядность шины (количество проводов) определяет объем адресного пространства (V=2I, где V - объем адресного пространства, I – разрядность шины).

б) Какую передать информацию? Для этого служит ШИНА ДАННЫХ. Шина данных – двунаправленная. Разрядность шины определяет максимальную порцию информации, которую может считать или записать устройство за 1 такт.

в) Характер информации. Для этого служит ШИНА УПРАВЛЕНИЯ. Шина управления указывает характер записи, синхронизирует обмен и т.д.
ВИДЫ ШИН: Системная (материнская) плата; адаптеры; шлейфы.

Так как быстродействие различных модулей может быть различна, то между ними устанавливаются специальные схемы – ЧИПСЕТЫ (северный мост и южный мост).



СЕВЕРНЫЙ МОСТ – связывает микропроцессор и оперативную память с другими устройствами.
ЛОКАЛЬНАЯ ШИНА (PCI, VLB) – специальная шина, обслуживающая небольшое число устройств определенного класса.
ЮЖНЫЙ МОСТ – связывает северный мост с периферией.
ШИНА РАСШИРЕНИЙ (ISA, EISA) – шина общего назначения, может включать большое число устройств.

Микропроцессор.
Микропроцессор – устройство, выполняющее алгоритмическую (с помощью специальных команд, хранящихся в ПЗУ) обработку информации. Микропроцессор представляет собой отдельную интегральную схему.
ЗАДАЧИ: 1. Выполнение арифметических и логических операций.

2. Управление модулями ПК.
ХАРАКТЕРИСТИКИ: 1. Разрядность.

2. Тактовая частота.
КЛАССИФИКАЦИЯ: 1. CISC – архитектура с полным набором команд.

2. RISC – архитектура с упрощенным набором команд.

3. MISC – архитектура с минимальным набором команд.

4. WISC – архитектура с изменяемым набором команд.
Устройство МП.


МАТЕМАТИЧЕСКИЙ

СОПРОЦЕССОР

Выполняет арифметические операции.




Интерфейсная часть МП.
Главный параметр – разрядность.

Разрядность МП уточняют – пишут 64/36, что означает наличие у МП 64-разрядной шины данных и 36-разрядной шины адреса.










АРИФМЕТИЧЕСКО-

ЛОГИЧЕСКОЕ

УСТРОЙСТВО

Выполняет арифметические и логические операции.

МИКРО

ПРОЦЕССОРНАЯ

ПАМЯТЬ

Хранит информацию на ближайшие 1-2 такта.

УСТРОЙСТВО

УПРАВЛЕНИЯ

Управляет работой устройств.










ГЕНЕРАТОР

ТАКТОВЫХ

ИМПУЛЬСОВ

Генерирует электрические импульсы. Главный параметр – тактовая частота.


Алгоритм работы МП.

  1. ВЫБОРКА – счетчик команд получает номер команды, а устройство управления выбирает ее.

  2. ДЕКОДИРОВАНИЕ – устройство управления декодирует выбранную команду.

  3. ИСПОЛНЕНИЕ – устройство управления исполняет команду.

  4. ВОЗВРАТ – возвращение к счетчику команд.










Схема сумматора.




Способы увеличения производительности МП.

  1. Использование математического сопроцессора.

  2. Использование 2, 4 и т.д. АЛУ (многоядерная технология).

  3. Параллелизм.

    1. Параллелизм команд.

      1. Конвейер

      2. Суперскалярный

    2. Параллелизм МП.

      1. Конвейер

      2. Векторные

      3. Матрица.





Память.
Память – физическое устройство или среда для хранения данных в течение определённого времени.
ЗАДАЧИ: 1. Хранение информации.

2. Оперативный обмен информацией.
ХАРАКТЕРИСТИКИ: 1. Быстродействие.

2. Информационная емкость (объем).

3. Энергозависимость (энергозависимая память теряет свое содержимое после отключения питания).

ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПАМЯТИ:





Регистр находится в МП.

КЭШ находится между МП и ОЗУ.

Внутренняя память – это ПЗУ, ОЗУ.

Внешняя память – это магнитные диски, оптические диски, флэш и т.д.
По мере продвижения вниз по круглоиде возрастают 2 параметра:

  1. Увеличивается время доступа к памяти.

  2. Увеличивается объем памяти.



Устройство внутренней памяти.





Память состоит из ячеек, каждая из которых имеет свой адрес.




Количество ячеек в одном адресе может принимать различные значения: 8, 16, …, 64.
Для хранения информации используют триггеры, схема которого приведена на рисунке.


Типы внутренней памяти (ОЗУ).
Основная (стандартная) область памяти – CMA.

В эту память загружается таблица векторов прерываний. Она хранит различные данные из BIOS, а также могут загружаться некоторые 16-разрядные программы DOS. Область памяти занимает 640 Кбайт.
Верхняя область памяти –UMA.

Эта память служит для размещения информации об аппаратной части компьютера, в нее загружается информация о видеопамяти, загружаются различные программы BIOS-адаптеров, а также резервируется область памяти для BIOS. Область памяти занимает 384 Кбайт.




Высокая область памяти – HMA .

Это небольшая область памяти (около 64 Кбайт), появившаяся при переходе на процессоры Intel 80286 и решающая некоторые проблемы совместимости.




Дополнительная (расширенная) область памяти – XMA.

В эту дополнительную область памяти загружаются все оставшиеся приложения, работающие на компьютере. Объём этой области зависит от объёма оперативной памяти, установленной на компьютере.

Носители на магнитных дисках.
Память – физическое устройство для хранения больших массивов информации основанное на принципе магнитной записи.
ЗАДАЧИ: 1. Хранение информации.

2. Перенос данных с одного компьютера на другой.
ХАРАКТЕРИСТИКИ:

  1. Интерфейс — совокупность линий связи, сигналов, технических средств и правил обмена.

  2. Ёмкость — количество данных, которые могут храниться накопителем.

  3. Физический размер.

  4. Время доступа — время, за которое винчестер выполнит операцию чтения или записи.

  5. Скорость вращения шпинделя — количество оборотов шпинделя в минуту.

  6. Надёжность — определяется как среднее время наработки на отказ.

  7. Количество операций ввода-вывода в секунду.

  8. Потребление энергии.

  9. Уровень шума — шум, который производит механика накопителя при его работе.

  10. Сопротивляемость ударам — сопротивляемость накопителя скачкам давления или ударам.


ТЕХНОЛОГИИ ЗАПИСИ ДАННЫХ

Принцип работы магнитных запоминающих устройств основаны на способах хранения информации с использованием магнитных свойств материалов, и похож на работу магнитофонов.

Информация заносится на концентрические дорожки, равномерно распределенные по всему носителю. В случае большего, чем один диск, числа носителей все дорожки, находящиеся одна под другой, называются цилиндром. Операции чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра, после чего головки перемещаются на новую позицию.

Рабочая поверхность диска движется относительно считывающей головки. При подаче переменного электрического тока (при записи) на катушку головки, возникающее переменное магнитное поле из зазора головки воздействует на ферромагнетик поверхности диска и изменяет направление вектора намагниченности доменов в зависимости от величины сигнала. При считывании перемещение доменов у зазора головки приводит к изменению магнитного потока в магнитопроводе головки, что приводит к возникновению переменного электрического сигнала в катушке из-за эффекта электромагнитной индукции.
Метод параллельной записи

На данный момент это всё ещё самая распространенная технология записи информации. Биты информации записываются с помощью маленькой головки, которая, проходя над поверхностью вращающегося диска, намагничивает миллиарды горизонтальных дискретных областей — доменов. Каждая из этих областей является логическим нулём или единицей, в зависимости от намагниченности.
Метод перпендикулярной записи

Метод перпендикулярной записи — это технология, при которой биты информации сохраняются в вертикальных доменах. Это позволяет использовать более сильные магнитные поля и снизить площадь материала, необходимую для записи 1 бита. Доступны на рынке с 2005 года.
Метод тепловой магнитной записи

Метод тепловой магнитной записи на данный момент самый перспективный из существующих, сейчас он активно разрабатывается. При использовании этого метода используется точечный подогрев диска, который позволяет головке намагничивать очень мелкие области его поверхности. После того, как диск охлаждается, намагниченность «закрепляется». На 2009 год есть лишь экспериментальные образцы. Широкого распространения данной технологии следует ожидать в 2011—2012 годах.
КЛАССИФИКАЦИЯ
1) накопители на магнитной ленте (Стри́мер)

Стри́мер — запоминающее устройство на принципе магнитной записи на ленточном носителе, с последовательным доступом к данным, по принципу действия аналогичен бытовому магнитофону. Накопители этого типа применяются в основном в мэйнфреймах, а также в ПК для резервного копирования данных. Основные преимущества накопителей на магнитной ленте (стримеров – streamers) в их небольшой стоимости, относительной стабильности и возможности хранения очень больших объемов информации. Основной недостаток накопителей на магнитной ленте в том, что они хранят данные последовательно, и поэтому довольно медленны по сравнению с другими устройствами вторичной памяти. Чтобы найти необходимую информацию, лента должна быть прочитана от начала до того места, где хранятся данные.
2) накопители на гибких магнитных дисках (НГМД, Floppy Disk); 

НГМД позволяют переносить документы и программы с одного компьютера на другой, хранить информацию, не используемую постоянно на компьютере, делать архивные копии программных продуктов, содержащихся на жестком диске. Наибольшее распространение получили дискеты размером 5,25 (емкость 1,2 Мб и 360 Кб) и 3,5 дюйма (емкость 0,7Мб и 1,44 Мб). Переход на использование 3,5 был связан с бурным развитием портативных компьютеров. 3,5, в отличие от 5,25, заключены в жесткий пластмассовый конверт, что значительно повышает их надежность и долговечность, а также создает значительные удобства при транспортировке, хранении и использовании.
3) накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД, Hard Disk);

Если ГД – средство переноса данных между компьютерами, то ЖД – это средства хранения в компьютере. Накопители на жестких дисках объединяют в одном корпусе носитель и устройство чтения/записи. Дисковые носители посажены на один шпиндель. Блок головок чтения/записи имеют общий приводящий механизм. Герметичная камера предохраняет носители не только от проникновения механических частиц пыли, но и от воздействия электромагнитных полей. Необходимо заметить, что камера не является абсолютно герметичной т.к. соединяется с окружающей атмосферой при помощи специального фильтра, уравнивающего давление внутри и снаружи камеры. Диски вращаются постоянно, а скорость вращения носителей довольно высокая (от 4500 до 10000 об/мин). По величине диаметра носителя чаще других производятся 5.25, 3.14, 2.3 дюймовые диски. Во время работы все механические части накопителя подвергаются тепловому расширению, и расстояния между дорожками, осями шпинделя и позиционером головок чтения/записи меняется. В общем случае это никак не влияет на работу накопителя, поскольку для стабилизации используются обратные связи, однако некоторые модели время от времени выполняют рекалибровку привода головок, сопровождаемую характерным звуком, напоминающим звук при первичном старте, подстраивая систему к изменившимся расстояниям. Плата электроники ЖД представляет собой самостоятельный микрокомпьютер с собственным процессором, памятью, устройствами ввода/вывода и пр.
4) накопители на полупроводниковых носителях(SDD, флэш);

Сущность флэш-памяти: это чисто электронный полупроводниковый носитель. Соответственно, чем «тоньше» техпроцессы, тем больше ячеек памяти можно уместить в тот же физический объем.

Флэш-память имеет крайне низкое время доступа к любому блоку информации. Во флэше все просто — вычисляем адрес нужного блока и сразу же получаем к нему доступ – никаких механических операций.

Энергопотребление флэша: нужен — подаем питание, не нужен — отключаем. «Выход из спячки» практически мгновенный.

Быстрый старт, поскольку не требуется раскрутка.

Бесшумность, поскольку отсутствуют движущиеся части.

Высокая механическая надежность за счет отсутствия движущихся частей. Кроме того это обуславливает высокую устойчивость к вибрациям, ударам, перепадам давления и температур.

Доступ к любой ячейке осуществляется почти мгновенно, а вот само по себе ее чтение и передача информации по шине уже занимает достаточно большое количество времени.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

Похожие:

Урок информатикая iconУрок конкурс 10. Интегрированный урок >11. Межпредметный урок 12....
Изменение временных рамок, оптимальный временной вариант –1,5 астрономических часа. (Нерегламентированный урок)
Урок информатикая iconРасписание звонков: 1 урок 00 45 2 урок 55 10. 40 3 урок 10. 50 11....
Муниципальное образовательное учреждение «Домозеровская средняя общеобразовательная школа» расположена по адресу: 162645, Вологодская...
Урок информатикая iconУрок формирования знаний
Конференция, урок-диспут, урок-лекция, урок-экскурсия,, урок-поиск, урок снежный ком и др
Урок информатикая iconТехнологическая карта развития творческих способностей учащихся на уроке
Уроки когнитивного типа: урок-концепт, урок-наблюдение, эксперимент, исследование объектом, лабораторный урок, урок конструирование...
Урок информатикая iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
Наряду с обычными уроками я провожу следующие формы уроков: урок-исследование, урок-экскурсия, урок-путешествие, урок-обзор, урок-расследование,...
Урок информатикая iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
Современный рынок труда. 28 урок. Пути получения профессии. 29 урок. Навыки самопрезентации. 30 урок. Стратегия выбора профессии....
Урок информатикая iconУрок пресс-конференцию, урок-викторину, урок-соревнование, урок-презентацию...
Зачастую дети принимают все, что видят по телевизору и в Интернете, за чистую монету. Они не всегда умеют распознать манипулятивные...
Урок информатикая iconУрок немецкого языка Классный час Урок химии Урок химии Уроки химии...

Урок информатикая iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
Обосновывается ли место данного урока в теме, разделе, курсе, его тип (вводный урок, урок изучения, урок закрепления изученного ранее...
Урок информатикая iconУрок – последний урок в теме. Учебный предмет
Урок входит в тематический блок "Россия первой четверти XVIII века", проводимый урок – последний урок в теме
Урок информатикая iconУрок русского языка в 6 классе «Словари копилки слов»
Данный урок- это один из нетрадиционных уроков, который можно проводить как вводный, так и обобщающий. Примером обобщающего урока...
Урок информатикая iconУрок обобщающего повторения и систематизации знаний, урок проверки...
Типы уроков определяются, исходя из дидактических задач, и могут быть: вводный урок, урок предъявления и изучения нового учебного...
Урок информатикая iconУрок с 55ч до 10. 40ч. 3 урок с 11. 00ч до 11. 45ч. 4 урок с 12....
Дополнительные каникулы для обучающихся первых классов: с 18 февраля по 25 февраля – 8 дней
Урок информатикая iconУрок русского языка в 7 классе "Одна и две буквы н в суффиксах причастий"...
Добрый день! Сегодня у нас необычный урок. Урок вкусный и интересный. Я приглашаю вас на кулинарный поединок
Урок информатикая iconУрок в начальной школе с использованием технологии ркмчп
Автор рассматривает особенности видов проблемного урока: урок версионного характера; урок сравнительно-обобщающего характера; урок...
Урок информатикая iconУрок в начальной школе с использованием технологии ркмчп
Автор рассматривает особенности видов проблемного урока: урок версионного характера; урок сравнительно-обобщающего характера; урок...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск