Московский Государственный Открытый Педагогический Университет (физико-математический факультет) Физические основы работы современного компьютера

Скачать 342.27 Kb.

Название	Московский Государственный Открытый Педагогический Университет (физико-математический факультет) Физические основы работы современного компьютера
страница	1/7
Дата публикации	19.11.2014
Размер	342.27 Kb.
Тип	Документы

100-bal.ru > Информатика > Документы

1 2 3 4 5 6 7

Московский Государственный Открытый Педагогический Университет

(физико-математический факультет)

Физические основы работы современного компьютера

(Курсовая работа)

Выполнлил:

Гуревич Г.А. (4 курс заочной формы обучения)
Проверил:

Зайцев Г.О.

(Москва, 2000)

Введение 3

Двоичная система счисления и логика. 3

Схема действия компьютера. 4

Долговременная память. 4

Накопители на магнитных дисках и лентах. 4

CD и DVD-ROM. 5

Полупроводниковые устройства. 6

Биполярные транзисторы. 8

Полевые транзисторы 10

Реализация других полупроводниковых приборов в интегральных схемах. 11

Оперативная память. 12

Статическое ЗУ 14

Динамическое ОЗУ 15

Системная память: взгляд в будущее 16

Шесть технологий памяти будущего. Определения 18

Центральный процессор. 20

Новые технологии. 21

Медные соединения 23

SiGe 24

Кремний на изоляторе (silicon-on-insulator, SOI) 24

Перовскиты 25

Заключение 25

Список использованной литературы: 26

Введение

Сейчас, когда человечество входит в третье тысячелетие, для обитателей мегаполисов незаменимой вещью, фактически правой (или левой) рукой стал компьютер. Однако, очень мало кто действительно представляет себе, как работает этот «черный ящик». В данной работе мы попытаемся описать не только структурное устройство компьютера, но и продемонстрировать, благодаря каким физическим законам он действует.

Двоичная система счисления и логика.

Для большинства людей не является тайной, что компьютеры работают в двоичной системе счисления. Однако, что это за система такая, и почему именно в ней - знают не все. N-ичная позиционная система счисления суть такая система, где роль «десятки» выполняет число N. В случае двоичной системы счисления роль десятки играет число 2, и в ней числа будут записываться как 0, 1, 10, 11, 100, 101, 111… и т.д. Таким образом, число 13₁₀ (13 в привычной нам, десятичной, системе счисления) в двоичной будет записываться как 1101₂.

Почему же была избранна именно двоичная система счисления? Дело в том, что компьютер, как любое электрическое устройство, может оперировать либо с модулированным сигналом, либо с наличием\отсутствием сигнала. Таким образом, если бы нам захотелось заставить компьютер считать в десятичной (привычной всем нам) системе счисления, то пришлось бы решать задачу как, например, различать сигнал по напряжению. Например, сигнал в 1 вольт – это будет единица, 3 вольта – тройка и так до десяти. Однако, модулированный сигнал требует измерения. А это не очень удобно, т.к. требует дополнительного усложнения системы. Тем не менее, подобные попытки все же предпринимались, и компьютеры, измерявшие поступивший сигнал назывались аналоговыми. Таким образом, родилась идея использовать троичную систему счисления, где роль нуля, единицы и минус единицы играли отсутствие напряжения, наличие положительного напряжения и наличие отрицательного напряжения на входе в элемент. Однако, И это оказалось не совсем удобным (хотя многие первые компьютеры использовали именно эту систему).

В результате, остановились на двоичной системе, где роль единицы и нуля играло наличие и отсутствие напряжения на входе. Это оказалось еще удобно тем, что двоичная система счисления очень удобно связывается с логикой, т.к. логика оперирует понятиями истинности и ложности – чем не нуль и единица? С помощью двоичной системы счисления оказалось возможным кодировать любую информацию. Так, если одну цифру (0 или 1) считать минимальной единицей информации (ее назвали «бит), то 8 бит (2³ бит) – 8 цифр 0 или 1 (называемые «байт») в виде одного числа могут принимать значение от 0000000 до 11111111₂ т.е. 255₁₀. Таким образом, в один байт можно записать 256 разных значений, что вполне достаточно для представления одним байтом всех цифр десятичной системы счисления, двух алфавитов (например, латинского и греческого), набора специальных символов типа точек, тире, и т.п. и еще «место осталось».

Таким образом, оказалось очень удобно использовать в компьютерах двоичную систему счисления, а информацию мереть в битах, байтах и тысячах, миллионах, миллиардах и т.п. байт (килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт). Следует заметить, что килобайт – это вовсе не 1000 байт, а 1024 (2¹⁰ – система-то двоичная) и т.п. Как же эти нулики и единички циркулируют в компьютере?

1 2 3 4 5 6 7

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

	Общие вопросы организации дипломной работы Ануфриев А. Ф Ануфриев А. Ф. Научное исследование курсовые, дипломные и диссертационные работы / А. Ф. Ануфриев; Московский государственный открытый...		Уральский государственный педагогический университет Математический факультет «пк-7 – Готов к обеспечению охраны жизни и здоровья обучающихся в учебно-воспитательном процессе и внеурочной деятельности»
	Уральский государственный педагогический университет Математический факультет «ок-3 – Способен понимать значение культуры как формы человеческого существования и руководствоваться в своей деятельности современными...		Организация ученического самоуправления Факультетское образование: филологический факультет с изучением 2-х иностранных языков, физико-математический факультет с элементами...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Малахова Галина Николаевна родилась в 1962 году 9 мая. Образование высшее, окончила Белгородский государственный педагогический институт...		Правительство Москвы Московский комитет образования Московский городской... Вводные замечания
	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... «красноярский государственный педагогический университет им. В. П. Астафьева» факультет биологии, географии и химии		Учебно-методический комплекс по модулю в5 «Основы историографии» Факультет: Исторический ...
	Пояснительная записка Элективный курс «Ты на просторах Internet или... Цель урока: Организация деятельности учащихся по формированию представления об ip-адресации компьютера и системе доменных имен		Учебно-методический комплекс по модулю в6 «Основы археологии» Факультет: Исторический Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный...
	Доброгорская Екатерина Николаевна Образование: 2009-2014 Universität... Московский государственный областной педагогический университет (бывш. Мопи им. Крупской)		Рабочая программа по дисциплине «Философские основы науки и современного... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный...
	Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова Механико-математический... Именно сейчас от того, насколько современным и интеллектуальным нам удастся сделать общее образование, зависит благосостояние наших...		Резюме автора работ Образование: полное высшее педагогическое (физико-математический факультет Херсонского пед университета)
	Казахская правда Макишева (Назарбаев Интеллектуальная школа, Павлодар), Лариса Нода (КазНУ, Алматы), Ирина Ковенькова (гимназия г. Лисаковска), Надежда...		Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова факультет... Этот материал размещен в блоге Деменевой Н. Н

Школьные материалы