1. Перевести данное число из десятичной системы счисления в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления.
2. Перевести данное число в десятичную систему счисления.
3. Сложить числа.
4. Выполнить вычитание.
5. Выполнить умножение.
6. Выполнить деление.
Примечание. В заданиях 3–6 проверять правильность вычислений переводом исходных данных и результатов в десятичную систему счисления. В задании 1 получить пять знаков после запятой в двоичном представлении.
Вариант 1
1. а) 666(10); б) 305(10); в) 153,25(10); г) 162,25(10); д) 248,46(10)
2. а) 1100111011(2); б) 10000000111(2); в) 10110101,1(2); г) 100000110,10101(2); д) 671,24(8); е) 41A,6(16).
3. а) 10000011(2)+1000011(2); б) 1010010000(2)+1101111011(2); в) 110010,101(2)+1011010011,01(2); г) 356,5(8)+1757,04(8); д) 293,8(16)+3CC,98(16).
4. а) 100111001(2)-110110(2); б) 1111001110(2)-111011010(2); в) 1101111011,01(2)-101000010,0111(2); г) 2025,2(8)-131,2(8); д) 2D8,4(16)-A3,B(16).
5. а) 1100110(2)´ 1011010(2); б) 2001,6(8)´ 125,2(8); в) 2C,4(16)´ 12,98(16).
6. а) 110011000(2): 10001(2); б) 2410(8): 27(8); в) D4A(16): 1B(16);
Вариант 2
1. а) 164(10); б) 255(10); в) 712,25(10); г) 670,25(10); д) 11,89(10)
2. а) 1001110011(2); б) 1001000(2); в) 1111100111,01(2); г) 1010001100,101101(2); д) 413,41(8); е) 118,8C(16).
3. а) 1100001100(2)+1100011001(2); б) 110010001(2)+1001101(2); в) 111111111,001(2)+1111111110,0101(2); г) 1443,1(8)+242,44(8); д) 2B4,C(16)+EA,4(16).
4. а) 1001101100(2)-1000010111(2); б) 1010001000(2)-1000110001(2); в) 1101100110,01(2)-111000010,1011(2); г) 1567,3(8)-1125,5(8); д) 416,3(16)-255,3(16).
5. а) 100001(2)´ 1001010(2); б) 1723,2(8)´ 15,2(8); в) 54,3(16)´ 9,6(16).
6. а) 10010100100(2): 1100(2); б) 2760(8): 23(8); в) 4AC(16): 17(16);
Вариант 3
1. а) 273(10); б) 661(10); в) 156,25(10); г) 797,5(10); д) 53,74(10)
2. а) 1100000000(2); б) 1101011111(2); в) 1011001101,00011(2); г) 1011110100,011(2); д) 1017,2(8); е) 111,B(16).
3. а) 1110001000(2)+110100100(2); б) 1001001101(2)+1111000(2); в) 111100010,0101(2)+1111111,01(2); г) 573,04(8)+1577,2(8); д) 108,8(16)+21B,9(16).
4. а) 1010111001(2)-1010001011(2); б) 1110101011(2)-100111000(2); в) 1110111000,011(2)-111001101,001(2); г) 1300,3(8)-464,2(8); д) 37C,4(16)-1D0,2(16).
5. а) 1011010(2)´ 1000010(2); б) 632,2(8)´ 141,34(8); в) 2A,7(16)´ 18,8(16).
6. а) 111010110(2): 1010(2); б) 4120(8): 23(8); в) 4F8(16): 18(16);
Вариант 4
1. а) 105(10); б) 358(10); в) 377,5(10); г) 247,25(10); д) 87,27(10)
2. а) 1100001001(2); б) 1100100101(2); в) 1111110110,01(2); г) 11001100,011(2); д) 112,04(8); е) 334,A(16).
3. а) 101000011(2)+110101010(2); б) 111010010(2)+1011011110(2); в) 10011011,011(2)+1111100001,0011(2); г) 1364,44(8)+1040,2(8); д) 158,A(16)+34,C(16).
4. а) 1111111000(2)-100010011(2); б) 1111101110(2)-11100110(2); в) 1001100100,01(2)-10101001,1(2); г) 1405,3(8)-346,5(8); д) 3DD,4(16)-303,A(16).
5. а) 1011100(2)´ 1100100(2); б) 347,2(8)´ 125,64(8); в) 10,A8(16)´ 35,4(16).
6. а) 1000101000(2): 1100(2); б) 5101(8): 31(8); в) D7A(16): 1E(16);
Вариант 5
1. а) 500(10); б) 675(10); в) 810,25(10); г) 1017,25(10); д) 123,72(10)
2. а) 1101010001(2); б) 100011100(2); в) 1101110001,011011(2); г) 110011000,111001(2); д) 1347,17(8); е) 155,6C(16).
3. а) 1000101101(2)+1100000010(2); б) 1111011010(2)+111001100(2); в) 1001000011,1(2)+10001101,101(2); г) 415,24(8)+1345,04(8); д) 113,B(16)+65,8(16).
4. а) 1101111100(2)-100100010(2); б) 1011010110(2)-1011001110(2); в) 1111011110,1101(2)-1001110111,1(2); г) 1333,2(8)-643,2(8); д) 176,7(16)-E5,4(16).
5. а) 1101100(2)´ 1010011(2); б) 516,54(8)´ 44,64(8); в) 61,8(16)´ 48,9(16).
6. а) 11000100000(2): 10000(2); б) 3074(8): 25(8); в) 6D5(16): 21(16);
Вариант 6
1. а) 218(10); б) 808(10); в) 176,25(10); г) 284,25(10); д) 253,04(10)
2. а) 111000100(2); б) 1011001101(2); в) 10110011,01(2); г) 1010111111,011(2); д) 1665,3(8); е) FA,7(16).
3. а) 11100000(2)+1100000000(2); б) 110101101(2)+111111110(2); в) 10011011,011(2)+1110110100,01(2); г) 1041,2(8)+1141,1(8); д) 3C6,8(16)+B7,5(16).
4. а) 10110010(2)-1010001(2); б) 1101000000(2)-10000000(2); в) 1100101111,1101(2)-100111000,1(2); г) 1621,44(8)-1064,5(8); д) 1AC,B(16)-BD,7(16).
5. а) 1000000(2)´ 110110(2); б) 714,34(8)´ 133,4(8); в) 16,B(16)´ 2B,6(16).
6. а) 10001110011(2): 10001(2); б) 5456(8): 33(8); в) 6FA(16): 13(16);
Вариант 7
1. а) 306(10); б) 467(10); в) 218,5(10); г) 667,25(10); д) 318,87(10)
2. а) 1111000111(2); б) 11010101(2); в) 1001111010,010001(2); г) 1000001111,01(2); д) 465,3(8); е) 252,38(16).
3. а) 1000001101(2)+1100101000(2); б) 1010011110(2)+10001000(2); в) 1100111,00101(2)+101010110,011(2); г) 520,4(8)+635,4(8); д) 2DB,6(16)+15E,6(16).
4. а) 1101000101(2)-111111000(2); б) 11110101(2)-110100(2); в) 1011101011,001(2)-1011001000,01001(2); г) 1034,4(8)-457,44(8); д) 239,A(16)-9C,4(16).
5. а) 1101101(2)´ 101010(2); б) 310,2(8)´ 40,5(8); в) 18,4(16)´ 35,4(16).
6. а) 10101001110(2): 1110(2); б) 5360(8): 31(8); в) B80(16): 20(16);
Вариант 8
1. а) 167(10); б) 113(10); в) 607,5(10); г) 828,25(10); д) 314,71(10)
2. а) 110010001(2); б) 100100000(2); в) 1110011100,111(2); г) 1010111010,1110111(2); д) 704,6(8); е) 367,38(16).
3. а) 10101100(2)+111110010(2); б) 1000000010(2)+110100101(2); в) 1110111010,10011(2)+1011010011,001(2); г) 355,2(8)+562,04(8); д) 1E5,18(16)+3BA,78(16).
4. а) 1010110010(2)-1000000000(2); б) 1111100110(2)-10101111(2); в) 1101001010,101(2)-1100111000,011(2); г) 1134,54(8)-231,2(8); д) 2DE,6(16)-12A,4(16).
5. а) 10101(2)´ 11010(2); б) 575,2(8)´ 102,2(8); в) 55,4(16)´ 6,5(16).
6. а) 1110111000(2): 1110(2); б) 6457(8): 33(8); в) AF0(16): 1C(16);
Вариант 9
1. а) 342(10); б) 374(10); в) 164,25(10); г) 520,375(10); д) 97,14(10).
2. а) 1000110110(2); б) 111100001(2); в) 1110010100,1011001(2); г) 1000000110,00101(2); д) 666,16(8); е) 1C7,68(16).
3. а) 1101010000(2)+1011101001(2); б) 100000101(2)+1100001010(2); в) 1100100001,01001(2)+1110111111,011(2); г) 242,2(8)+1153,5(8); д) 84,8(16)+27E,8(16).
4. а) 1111110(2)-1111011(2); б) 1111100000(2)-111110011(2); в) 1111011111,1001(2)-1010111100,01(2); г) 1241,34(8)-1124,3(8); д) 15F,A(16)-159,4(16).
5. а) 1001010(2)´ 1101111(2); б) 1616,3(8)´ 61,3(8); в) 3A,38(16)´ 64,4(16).
6. а) 10100100000(2): 10000(2); б) 2756(8): 26(8); в) D63(16): 17(16);
Вариант 10
1. а) 524(10); б) 222(10); в) 579,5(10); г) 847,625(10); д) 53,35(10).
2. а) 101111111(2); б) 1111100110(2); в) 10011000,1101011(2); г) 1110001101,1001(2); д) 140,22(8); е) 1DE,54(16).
3. а) 1101010000(2)+11100100(2); б) 100110111(2)+101001000(2); в) 1111100100,11(2)+1111101000,01(2); г) 1476,3(8)+1011,1(8); д) 3E0,A(16)+135,8(16).
4. а) 1010010100(2)-11101110(2); б) 10000001110(2)-10011100(2); в) 1110100111,01(2)-110000001,1(2); г) 1542,5(8)-353,24(8); д) 3EB,8(16)-3BA,8(16).
5. а) 111000(2)´ 100111(2); б) 157,4(8)´ 101,1(8); в) 19,7(16)´ 58,78(16).
6. а) 1111100000(2): 10000(2); б) 1760(8): 22(8); в) A17(16): 15(16);
Вариант 11
1. а) 113(10); б) 875(10); в) 535,1875(10); г) 649,25(10); д) 6,52(10).
2. а) 11101000(2); б) 1010001111(2); в) 1101101000,01(2); г) 1000000101,01011(2); д) 1600,14(8); е) 1E9,4(16).
3. а) 1000111110(2)+1011000101(2); б) 1001000(2)+1101101001(2); в) 110110010,011(2)+1000011111,0001(2); г) 620,2(8)+1453,3(8); д) 348,1(16)+234,4(16).
4. а) 1100001010(2)-10000011(2); б) 1101000001(2)-10000010(2); в) 110010110,011(2)-10010101,1101(2); г) 1520,5(8)-400,2(8); д) 368,4(16)-239,6(16).
5. а) 1100110(2)´ 110010(2); б) 177,4(8)´ 23,4(8); в) 10,6(16)´ 26,8(16).
6. а) 1110010000(2): 10000(2); б) 4343(8): 31(8); в) A3B(16): 1B(16);
Вариант 12
1. а) 294(10); б) 723(10); в) 950,25(10); г) 976,625(10); д) 282,73(10).
2. а) 10000011001(2); б) 10101100(2); в) 1101100,01(2); г) 1110001100,1(2); д) 1053,2(8); е) 200,6(16).
3. а) 1000111110(2)+10111111(2); б) 1111001(2)+110100110(2); в) 1001110101,00011(2)+1001001000,01(2); г) 104,4(8)+1310,62(8); д) 2BD,3(16)+EB,C(16).
4. а) 11110111(2)-11110100(2); б) 1001100111(2)-101100111(2); в) 1100110111,001(2)-1010001101,0011(2); г) 631,1(8)-263,2(8); д) 262,8(16)-1D6,88(16).
5. а) 111101(2)´ 1111(2); б) 1751,2(8)´ 77,24(8); в) 40,4(16)´ 54,6(16).
6. а) 100111000(2): 1101(2); б) 4120(8): 23(8); в) 8F6(16): 1F(16);
Вариант 13
1. а) 617(10); б) 597(10); в) 412,25(10); г) 545,25(10); д) 84,82(10).
2. а) 110111101(2); б) 1110011101(2); в) 111001000,01(2); г) 1100111001,1001(2); д) 1471,17(8); е) 3EC,5(16).
3. а) 1110100100(2)+1010100111(2); б) 1100001100(2)+1010000001(2); в) 1100111101,10101(2)+1100011100,0011(2); г) 750,16(8)+1345,34(8); д) 158,4(16)+396,8(16).
4. а) 10000000010(2)-100000001(2); б) 1110111111(2)-1010001(2); в) 1011001100,1(2)-100100011,01(2); г) 1110,62(8)-210,46(8); д) 1D8,D8(16)-110,4(16).
5. а) 11001(2)´ 1011100(2); б) 1440,4(8)´ 17,6(8); в) 14,8(16)´ 4A,3(16).
6. а) 1010100100(2): 1101(2); б) 1375(8): 21(8); в) 4C4(16): 14(16);
Вариант 14
1. а) 1047(10); б) 335(10); в) 814,5(10); г) 518,625(10); д) 198,91(10).
2. а) 1101100000(2); б) 100001010(2); в) 1011010101,1(2); г) 1010011111,1101(2); д) 452,63(8); е) 1E7,08(16).
3. а) 1101100101(2)+100010001(2); б) 1100011(2)+110111011(2); в) 1010101001,01(2)+10011110,11(2); г) 1672,2(8)+266,2(8); д) 18B,A(16)+2E9,2(16).
4. а) 1110111011(2)-100110111(2); б) 1110000101(2)-1001110(2); в) 1011110100,0011(2)-101001011,001(2); г) 1560,22(8)-1142,2(8); д) 1A5,8(16)-7D,A(16).
5. а) 111100(2)´ 111100(2); б) 274,5(8)´ 31,34(8); в) 13,4(16)´ 38,48(16).
6. а) 10011101100(2): 1110(2); б) 1436(8): 23(8); в) CD6(16): 1F(16);
Вариант 15
1. а) 887(10); б) 233(10); в) 801,5(10); г) 936,3125(10); д) 218,73(10).
2. а) 1010100001(2); б) 10000010101(2); в) 1011110000,100101(2); г) 1000110001,1011(2); д) 1034,34(8); е) 72,6(16).
3. а) 1010110101(2)+101111001(2); б) 1111100100(2)+100110111(2); в) 111111101,01(2)+1100111100,01(2); г) 106,14(8)+322,5(8); д) 156,98(16)+D3,2(16).
4. а) 1111100100(2)-110101000(2); б) 1110110100(2)-1101010101(2); в) 1100001,0101(2)-1011010,101(2); г) 537,24(8)-510,3(8); д) 392,B(16)-149,5(16).
5. а) 111100(2)´ 1101001(2); б) 1567,2(8)´ 147,2(8); в) 44,8(16)´ 13,6(16).
6. а) 1111001100(2): 10010(2); б) 5050(8): 31(8); в) 7EC(16): 1A(16);
Вариант 16
1. а) 969(10); б) 549(10); в) 973,375(10); г) 508,5(10); д) 281,09(10).
2. а) 10100010(2); б) 1110010111(2); в) 110010010,101(2); г) 1111011100,10011(2); д) 605,02(8); е) 3C8,8(16).
3. а) 1111010100(2)+10000000010(2); б) 101001011(2)+10000000010(2); в) 1011101001,1(2)+1110111,01(2); г) 1053,34(8)+1513,2(8); д) 40A,E8(16)+92,7(16).
4. а) 1001100011(2)-111111110(2); б) 1110001000(2)-1011110(2); в) 10000010111,001(2)-1000010,01(2); г) 553,2(8)-105,5(8); д) 298,9(16)-67,4(16).
5. а) 1110000(2)´ 1000101(2); б) 436,2(8)´ 57,14(8); в) 61,4(16)´ 1E,B8(16).
6. а) 10001001100(2): 1010(2); б) 5203(8): 27(8); в) D58(16): 1C(16);
Вариант 17
1. а) 163(10); б) 566(10); в) 694,375(10); г) 352,375(10); д) 288,61(10).
2. а) 1001101001(2); б) 110011101(2); в) 1000001101,01(2); г) 1010001001,11011(2); д) 247,1(8); е) 81,4(16).
3. а) 1010111011(2)+11001000(2); б) 1111101010(2)+1101100100(2); в) 1100011100,1001(2)+10111100,1(2); г) 1711,6(8)+1763,34(8); д) 30A,4(16)+89,48(16).
4. а) 111100101(2)-1101101(2); б) 1001011100(2)-110110101(2); в) 1110011001,1011(2)-1101101100,11(2); г) 1617,4(8)-1442,6(8); д) 36C,2(16)-38,5(16).
5. а) 1100001(2)´ 1011100(2); б) 104,54(8)´ 66,3(8); в) 4D,A(16)´ 69,6(16).
6. а) 10110000010(2): 1111(2); б) 3316(8): 32(8); в) A17(16): 15(16);
Вариант 18
1. а) 917(10); б) 477(10); в) 74,5(10); г) 792,25(10); д) 84,33(10).
2. а) 1110011100(2); б) 1111101111(2); в) 111110100,101(2); г) 110011110,1000011(2); д) 1446,62(8); е) 9C,D(16).
3. а) 11100101(2)+1110111111(2); б) 1101111(2)+1000010(2); в) 1000010100,011(2)+1111110111,011(2); г) 1664,1(8)+501,3(8); д) 1F0,6(16)+34,4(16).
4. а) 1011110110(2)-1001011001(2); б) 1101101110(2)-1000111000(2); в) 1101110010,01(2)-111110110,01(2); г) 1653,1(8)-415,6(8); д) 1B9,4(16)-1B4,6(16).
5. а) 1010000(2)´ 1101011(2); б) 1605,14(8)´ 22,04(8); в) 24,4(16)´ 5E,4(16).
6. а) 10010101111(2): 1011(2); б) 5366(8): 27(8); в) 690(16): 14(16);
Вариант 19
1. а) 477(10); б) 182(10); в) 863,25(10); г) 882,25(10); д) 75,2(10).
2. а) 101011100(2); б) 1000010011(2); в) 11100011,1(2); г) 100101010,00011(2); д) 1762,7(8); е) 1B5,6(16).
3. а) 1011010111(2)+1011110101(2); б) 1110001001(2)+1110101011(2); в) 1100011000,101(2)+10000010100,1(2); г) 1742,4(8)+456,1(8); д) 29E,3(16)+D8,4(16).
4. а) 1000001000(2)-101110000(2); б) 1111011010(2)-101001001(2); в) 1101101,1011(2)-111110,001(2); г) 1026,66(8)-124,2(8); д) 3E0,2(16)-1EA,2(16).
5. а) 1101101(2)´ 100000(2); б) 1355,5(8)´ 125,64(8); в) 20,4(16)´ 2F,4(16).
6. а) 10000001000(2): 1100(2); б) 3060(8): 20(8); в) 88B(16): 1B(16);
Вариант 20
1. а) 804(10); б) 157(10); в) 207,625(10); г) 435,375(10); д) 30,43(10).
2. а) 10010000(2); б) 11001010(2); в) 1110101100,1011(2); г) 110110101,10111(2); д) 1164,36(8); е) 1D5,C8(16).
3. а) 1100010100(2)+1100011010(2); б) 1001001(2)+1100010001(2); в) 1000110,101(2)+1010010001,001(2); г) 433,4(8)+1774,2(8); д) F7,4(16)+178,4(16).
4. а) 10111110(2)-1100010(2); б) 1111110000(2)-100111011(2); в) 1011011100,011(2)-111011111,1(2); г) 314,54(8)-77,14(8); д) 233,68(16)-DB,4(16).
5. а) 1110010(2)´ 1010111(2); б) 242,2(8)´ 73,2(8); в) 1D,A(16)´ 8,4(16).
6. а) 11101100000(2): 10000(2); б) 3366(8): 22(8); в) A1E(16): 25(16);
Список основной и дополнительной литературы: 2,3,5,7,8,9,12,14
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №5 (1 час)
Тема: «Компоненты компьютера. Хранение информации»
Цель занятия: рассмотреть организацию ПК, основной памяти и операции.
Форма проведения: индивидуальное задание
Задание:
1. Изучить принципы Фон-Неймана
2. Рассмотреть организацию основных блоков компьютера: управляющее устройство, устройство памяти, устройство ввода-вывода
3. Изучить типы и системы команд
4. Ознакомиться с иерархией памяти, организацией основной памяти и операциями. Виртуальная память
5. Ответить на вопросы
6. Составить отчет
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Архитектура ЭВМ – совокупность основных устройств, узлов и блоков ЭВМ, а также структура основных управляющих и информационных связей между ними, обеспечивающая выполнение заданных функций.
Архитектура фон Неймана (англ. von Neumann architecture) — широко известный принцип совместного хранения программ и данных в памяти компьютера. Вычислительные системы такого рода часто обозначают термином «машина фон Неймана», однако, соответствие этих понятий не всегда однозначно. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают физическое отделение процессорного модуля от устройств хранения программ и данных.
Принципы фон Неймана:
1. Принцип двоичности. Для представления данных и команд используется двоичная система счисления.
2. Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определённой последовательности.
3. Принцип однородности памяти. Как программы (команды), так и данные хранятся в одной и той же памяти (и кодируются в одной и той же системе счисления — чаще всего двоичной). Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
4. Принцип адресуемости памяти. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.
5. Принцип последовательного программного управления. Все команды располагаются в памяти и выполняются последовательно, одна после завершения другой.
6. Принцип условного перехода. Команды из программы не всегда выполняются одна за другой. Возможно присутствие в программе команд условного перехода, которые изменяют последовательность выполнения команд в зависимости от значений данных. (Сам принцип был сформулирован задолго до фон Неймана Адой Лавлейс и Чарльзом Бэббиджем, однако он логически включен в фоннеймановский набор как дополняющий предыдущий принцип.)
Компьютеры, построенные на этих принципах, относят к типу фоннеймановских.
Фон Нейман описал, каким должен быть компьютер, чтобы он был универсальным и удобным средством для обработки информации. Он прежде всего должен иметь следующие устройства (рисунок 5.1):
- Арифметическо-логическое устройство, которое выполняет арифметические и логические операции.
- Устройство управления, которое организует процесс выполнения программ.
- Запоминающее устройство для хранения программ и данных.
- Внешние устройства для ввода-вывода информации.
Рисунок 5.1 Устройства Фон Неймана
В состав ЭВМ входят следующие компоненты (рисунок 5.2):
- центральный процессор (CPU);
- оперативная память (memory);
- устройства хранения информации (storage devices);
- устройства ввода (input devices);
- устройства вывода (output devices);
- устройства связи (communication devices).
Микропроцессор (МП) - центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.
В состав микропроцессора входят:
1. 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 компьютера; опорную последовательность импульсов устройство управления получает от генератора тактовых импульсов.
2. 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).
Рисунок 5.2 Состав ЭВМ
3. Микропроцессорная память (МПП): предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации непосредственно в ближайшие такты работы машины, используемой в вычислениях; МПП строится на регистрах и используется для обеспечения высокого быстродействия машины, ибо основная память (ОП) не всегда обеспечивает скорость записи, поиска и считывания информации, необходимую для эффективной работы быстродействующего микропроцессора. Регистры - быстродействующие ячейки памяти различной длины (в отличие от ячеек ОП, имеющих стандартную длину один байт и более низкое быстродействие).
4. Интерфейсная система микропроцессора: предназначена для сопряжения и связи с другими устройствами ПК; включает в себя внутренний интерфейс МП, буферные запоминающие регистры и схемы управления портами ввода-вывода (ПВВ) и системной шиной.
5. Генератор тактовых импульсов: 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.
Интерфейс (interface) - совокупность средств сопряжения и связи устройств компьютера, обеспечивающая их эффективное взаимодействие.
Порт ввода-вывода (I/О рогt) - аппаратура сопряжения, позволяющая подключить к микропроцессору другое устройство ПК.
Системная шина - 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), содержащую 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, содержащую 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).
Все блоки, а точнее их порты ввода-вывода, через соответствующие унифицированные разъемы (стыки) подключаются к шине единообразно: непосредственно или через контроллеры (адаптеры). Управление системной шиной осуществляется микропроцессором либо непосредственно, либо, что чаще, через дополнительную микросхему контроллер шины, формирующий основные сигналы управления. Обмен информацией между внешними устройствами и системной шиной выполняется с использованием АSСII-кодов.
Основная память (ОП) 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 (ROM – Read Only Memory) предназначено для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации; позволяет оперативно только считывать информацию, хранящуюся в нем (изменить информацию в ПЗУ нельзя);
- ОЗУ (RAM – Random Access Memory) 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 оперативной памяти следует отметить невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины (энергозависимость).
Кроме основной памяти на системной плате ПК имеется и энергонезависимая память CMOS RAM (Complementary Metall-Oxide Semiconductor RAM), постоянно питающаяся от своего аккумулятора; в ней хранится информация об аппаратной конфигурации ПК (о всей аппаратуре, имеющейся в компьютере), которая проверяется при каждом включении системы.
Внешние устройства (ВУ) ПК - важнейшая составная часть любого вычислительного комплекса, достаточно сказать, что по стоимости ВУ составляют до 80-85 % стоимости всего ПК. ВУ ПК обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой: пользователями, объектами управления и другими компьютерами.
К внешним устройствам относятся:
- внешние запоминающие устройства (ВЗУ) или внешняя память ПК;
- диалоговые средства пользователя;
- устройства ввода информации;
- устройства вывода информации;
- средства связи и телекоммуникации.
Внешняя память (ВЗУ – внешнее запоминающее устройство) - 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 из них, имеющимися практически на любом компьютере, являются накопители на жестких (НЖМД) и гибких (НГМД) магнитных дисках, а так же флеш-карты.
Назначение этих накопителей: хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в оперативное запоминающее устройство. Различаются НЖМД и НГМД конструктивно, объемами хранимой информации и временем поиска, записи и считывания информации. В качестве устройств внешней памяти часто используются также накопители на оптических дисках (CD-ROM — Compact Disk ROM и DVD-ROM — Digital Versatile Disc ROM) и реже - запоминающие устройства на кассетной магнитной лепте (НКМЛ, стримеры).
Источник питания - блок, содержащий системы автономного и сетевого энергопитания ПК.
Таймер - внутримашинные электронные часы реального времени, 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 отключении машины от сети продолжает работать.
Диалоговые средства пользователя включают, в свой состав видеотерминалы (дисплеи) и устройства речевого ввода-вывода информации.
- видеомонитор (дисплей) - устройство для отображения вводимой и выводимой из ПК информации;
- устройства речевого ввода-вывода -быстро развивающиеся средства мультимедиа:
- различные микрофонные акустические системы;
- «звуковые мыши» со сложным программным обеспечением, позволяющим распознавать произносимые человеком буквы и слова, идентифицировать их и кодировать;
- синтезаторы звука, выполняющие преобразование цифровых кодов в буквы и слова, воспроизводимые через громкоговорители (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 (дигитайзеры) - устройства для ручного ввода графической информации, изображений путем перемещения по планшету специального указателя (пера); при перемещении пера автоматически выполняется считывание координат его местоположения и ввод этих координат в ПК;
- сканеры (читающие автоматы) - устройства для автоматического считывания с бумажных носителей и ввода в ПК машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей;
- устройства указания (графические манипуляторы), предназначенные для ввода графической информации на экран дисплея путем управления движением курсора по экрану с последующим кодированием координат курсора и вводом их в ПК (джойстик - рычаг, мышь, трекбол - шар в оправе, световое перо и т. д.);
- 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) - устройства для вывода графической информации (графиков, чертежей, рисунков) из ПК на бумажный носитель.
Устройства связи и телекоммуникации:
- согласователи интерфейсов;
- адаптеры;
- сетевые интерфейсные платы и карты;
- «стыки»;
- мультиплексоры передачи данных;
- модемы;
- цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи и т. п., используются для связи с приборами и другими средствами автоматизации и для подключения ПК к каналам связи, к другим компьютерам и вычислительным сетям.
Многие из названных выше устройств относятся к условно выделенной группе средств мультимедиа. Мультимедиа (multimedia - многосредовость) - это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером, используя самые разные, естественные для себя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и т. д.
К средствам мультимедиа относятся:
- устройства речевого ввода и вывода информации;
- микрофоны и видеокамеры;
- акустические и видеовоспроизводящие системы;
- звуковые и видеоплаты, платы видеозахвата, снимающие изображение с видеомагнитофона или видеокамеры и вводящие его в ПК;
- сканеры, позволяющие автоматически вводить в компьютер печатные тексты и рисунки;
- внешние запоминающие устройства большой емкости на оптических дисках, часто используемые для записи звуковой и видеоинформации.
ТЕСТОВЫЕ ВОПРОСЫ
1. К какому понятию относится следующее определение: "Система хранения файлов и организация каталогов"?
a) программа
b) данные
c) корневой каталог
d) файловая система
2. Где находится магистраль обмена информацией?
a) на видеокарте
b) на сетевой карте
c) на корпусе системного блока
d) на материнской плате
3. Основные блоки компьютера?
a) ПЗУ
b) процессор
c) монитор
d) системный блок
4. Накопители на дисках?
a) адаптер
b) винчестер
c) DVD-ROM
d) CD-ROM
5. Как называется несколько секторов, рассматриваемых ОС как единое целое?
________________________________________
6. Сетевой адаптер – это плата, которая служит для подключения компьютера к...
a) телефонным линиям связи
b) электрической сети
c) сетям
d) блоку бесперебойного питания
7. Как называется процесс обновления и оптимизации логической структуры раздела диска с целью обеспечения хранения файлов в непрерывной последовательности кластеров?
________________________________________
8. Какие порты Вам известны?
a) PCI
b) USB
c) CPS
d) LPT
9. Как называется перекодирование данных с целью уменьшения их объёма?
_________________________________________
10. Какие из перечисленных устройств относятся к устройствам вывода?
a) клавиатура
b) монитор
c) аккустические колонки
d) цифровая камера
11. Как называется главная характеристика процессора?:
_________________________________________
12. Как называется память, которая хранит данные, пока компьютер включён?
a) внешняя
b) оперативная
c) CMOS
d) дисковая
13. Какие из перечисленных устройств относятся к устройствам ввода?
a) сканер
b) джойстик
c) принтер
d) микрофон
14. Как называется разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения?
_________________________________________
15. Какие бывают модемы?
a) внешние
b) кэш-модемы
c) системные
d) внутренние
16. Какие расширения могут иметь файлы?
a) c
b) pwc
c) ru
d) html
17. Сколько может быть клавиш на клавиатуре?
a) 87
b) 94
c) 101
d) 105
18. Как называется специальная программа, которая обеспечивает управление работой отдельного устройства компьютера?
________________________________________
19. К какому понятию относится следующее определение: "Определённое количество информации, имеющее имя и хранящееся в долговременной памяти"
_________________________________________
20. Что обеспечивает BIOS?
a) загрузку драйверов
b) ввод данных
c) начальный этап загрузки ОС
d) загрузку утилит
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Почему современный компьютер называют универсальным электронным программно управляемым устройством?
2. В чём суть программного принципа работы компьютера?
3. Что такое двоичные данные? Что такое компьютерная программа?
4. Информация для человека — это знания (факты, правила), которыми он обладает. Что является информацией для компьютера?
5. Чем отличаются данные от программы? Что у них общего?
6. Какие возможности человека воспроизводит компьютер?
7. Перечислите основные виды устройств, входящих в состав компьютера.
8. Для чего предназначен процессор?
9. Какие два значения имеет слово «бит»? Как они связаны между собой?
10. Постройте граф, отражающий отношения между следующими объектами: «компьютер», «процессор», «память», «устройства ввода», «устройства вывода», «внутренняя память», «внешняя память», «оперативная память», «ПЗУ», «носитель информации», «накопитель».
11. Опишите с помощью схемы информационных потоков в компьютере (см. рис.) процесс обмена информацией между основными устройствами компьютера.
12. В сети Интернет найдите информацию о современных информационных носителях и заполните таблицу:
| Информационный носитель | Информационная ёмкость |
| ОЗУ | |
| ПЗУ | |
| Видеокарта | |
| Жёсткий диск | |
| CD | |
| DVD | |
| Флеш-память | |
| Blu-ray |
13. Выполнить в тетради описание типичных конфигураций компьютера.
14. Запишите, из каких частей состоит ПК, на котором вы работаете, какие основные и прикладные программы установлены на Вашем ПК
15. Скачать из Интернета прайс-лист любой компьютерной фирмы и на его основе подобрать комплектующие для компьютера, предназначенного для решения определенного круга задач (игровой компьютер, офисный компьютер). Подсчитать стоимость данного компьютера. Для подбора различных вариантов решения указанной задачи использовать табличный процессор (электронные таблицы). Все компоненты должны стыковаться с материнской платой по интерфейсу подключения и пропускной способности.
Список основной и дополнительной литературы: 2,3,5,7,8,9,12,13,14,18,20,22
