Bez tytułu slajdu

Technologia informacyjna - program

temat

Katedra

(zakład)

Liczba

godzin

Forma

zajęć

Temat

Uwagi

SEMESTR PIERWSZY - Egzamin

IWLąd/

ZSyTel

System komputerowy - pojęcia, elementy składowe,
rodzaje komputerów

Klasyfikacja i charakterystyka oprogramowania

Architektura systemów komputerowych

Sieci komputerowe - klasyfikacja i przeznaczenie,
struktura

Konfiguracja komputera do pracy w sieci
komputerowej

Aplikacje wspierające prace biurowe

Elementy składowe pakietu MS OFFICE

Zaawansowane narzędzia MS Power Point i Excel
we wspomaganiu procesów zarządzania

Ogólne zasady tworzenia prezentacji przy
wykorzystaniu MS Power Point

10.

Tworzenie prezentacji przy wykorzystaniu MS
Power Point – animacje i przygotowanie
wystąpienia

11.

MS Excel – Podstawowe operacje na arkuszach -

12.

MS Excel – Tworzenie i używanie formuł
tablicowych

13.

MS Excel – Funkcje

14.

MS Excel – Wykresy i grafika

15.

Omówienie prac ćwiczeniowych – zaliczenie
ćwiczeń

Z tego:

– wykłady

– seminaria

– konwersatoria

– ćwiczenia

Technologia informacyjna - organizacja

zajęć

WYKŁADY - wszystkie grupy
SEMINARIA, KONWERSATORIA - na Zarządzaniu:

• dr hab. inż. Józef Janczak, IWLąd/ZSyTel, bl. 101/pok. 116

tel. 022 681 34 52, e-mail: j.janczak@aon.edu.pl

SEMINARIA, KONWERSATORIA I LABORATORIA - na

Logistyce

• płk dr inż. Piotr Dela, bl. 101/ pok. 9, tel. 022 681 33 57;

ĆWICZENIA (w rozkładzie zajęć laboratorium) – wg

rozkładów zajęć

• mjr mgr inż. Bartosz Biernacik, bl. 101/pok. 34, tel. 022 681 30

09;

• mjr dr inż. Mariusz Frączek, bl. 101/ pok. 158, tel. 022 681 33

• ppłk dr inż. Włodzimierz Krzemiński, bl. 22/pok. 117 tel. 022 681

35 35;

• mgr inż. Daniel Rogiński

- doktorant

, 692 496 919;

daniel@dendi.pl

Literatura

• Zdzisław Dec, Robert Konieczny,

Abc...

komputera 2001,

• Wyd. Edition 2000

• Roman Goc, IBM PC - to proste i ciekawe, Wyd.

Nakom, Wydanie I (1993)

• Douglas E. Comer, Sieci komputerowe i

intersieci, wyd. NT, Warszawa 2001

• Dan Gookin, Komputer dla Opornych, Oficyna

Wydawnicza READ ME, 1997

• Joe Habraken, ABC sieci komputerowych, Wyd.

Helion, 2002

• Danuta Mendrala, Marcin Szeliga Windows,

Vista PL. Kurs, wyd. Helion, 2007

• Majewski, Informatyka dla logistyki, Biblioteka

Logistyka, Poznań 2002

Literatura

• Eric Maiwald, Bezpieczeństwo w Sieci. Kurs

podstawowy,
Wyd. Edition, 2000

• Krzysztof Pikoń, ABC Internetu, Wyd. Helion,

2003

• Jae K. Shim i in., Technologia informacyjna, Dom

Wyd. ABC, Warszawa 1999

• Abraham Silberschatz, Peter B. Galvin, Podstawy

systemów operacyjnych, Wyd. Naukowo-
Techniczne, 2006

• Maria Sokół, Maciej Kunowski, Kurs Internet,

Wyd. Helion

2004

• Marcin Szeliga, Marcin Świątelski, ABC systemu

Windows XP PL, Wydawnictwo Helion, 2002

• Matt Welsh, Matthias Kalle Dalheimer & Lar

Kaufman, Linux, Wyd. RM, 2000

• Konrad Zarzecki, Abc... Windows 2000

Professional, Wyd. Edition 2000

Nieustannie rozszerzające się zastosowania
informatyki w społeczeństwie oraz zwiększenie roli
komputerów w komunikacji i wymianie informacji
miało wpływ na pojawienie się nowej dziedziny,
Technologii informacyjnej – TI (ang. Information
Technology), która znacznie wykracza swoim
zakresem poza tradycyjnie rozumianą
informatykę.

Technologia informacyjna jest to zespół:

• środków (czyli urządzeń, takich jak komputery i

ich

urządzenia

zewnętrzne

oraz

sieci

komputerowe);

• narzędzi (czyli oprogramowanie),

• jak również innych technologii (takich, jak

telekomunikacja),

• które służą wszechstronnemu posługiwaniu się

informacją.

Wprowadzenie – podstawowe pojęcia

Definicja informatyki

Informatyka zajmuje się głównie projektowaniem,

realizacją,

ocenianiem,

zastosowaniami

konserwacją  systemów  przetwarzania  informacji
z  uwzględnieniem  przy  tym  aspektów  sprzętowych,
programowych,  organizacyjnych  i  ludzkich  wraz  z
implikacjami

przemysłowymi,

handlowymi

publicznymi.

W zakresie informatyki znajdują się:
• tworzenie nowych „produktów” informatycznych,

którymi mogą być np.: program lub zespół
programów zapisanych w wybranym języku lub
środowisku programowania,

• algorytmy lub metody komputerowego rozwiązywania

problemów,

• koncepcje komputera i jego realizacja,
• teoria informatyczna itp.
Informatyka jest obecnie dziedziną wiedzy,

równoprawną z innymi, którą można studiować i w
której można prowadzić badania naukowe.

Komunikacja

(telekomunikacja,

teleinformatyka)

jest najczęściej postrzegana jako wymiana informacji
między nadawcą a odbiorcą.
• W szerszym znaczeniu, jedna osoba może

zakomunikować wiadomość grupie osób,
komunikować się mogą również większe
społeczności między sobą itd.

• Przekaz informacji następuje na ogół za

pośrednictwem jakiegoś kanału (medium),

• Komputery, mają olbrzymi wpływ na komunikację

(elektroniczną), na jej zasięg, szybkość przesyłania
informacji oraz wielkość komunikatów.

• Obecnie, niemal każdy kanał komunikacyjny jest

wspomagany techniką komputerową
(mikroprocesorową).

• Odnosi się to zarówno do urządzeń komunikacyjnych

i firm biorących udział w organizacji komunikacji,
jak i do komunikacji w aspekcie osobistym.

Przetwarzanie informacji

• powszechnie jest spotykane we wszystkich

problemach teoretycznych i praktycznych.

• prace nad teorią procesów obliczeniowych

doprowadziły do wprowadzenia pojęcia algorytmu, -
zbiór reguł postępowania, pozwalający dane
początkowe przekształcić w wynik końcowy.

• najczęściej algorytm ma charakter uniwersalny.
• jest przepisem na rozwiązanie zbioru problemów

należących do ustalonej klasy.

Dla wszelkiego przetwarzania informacji

(bez względu na charakter problemu i

technikę przetwarzania) można podać

pewien ogólny schemat :

Dane

początkowe

Proces

przetwarzani

Wyniki

końcowe

Algorytm

przepis realizacji

przetwarzania

Blok obrazujący te elementy przetwarzania, które

gwarantują realizację przetwarzania według ustalonego

przepisu.

W złożonych algorytmach przetwarzania informacji

mamy do czynienia zazwyczaj z dużą dekompozycją

procesu na stosunkowo proste kroki wykonywane w

ściśle ustalonej kolejności.

Potrzebne usługi informatyczne!

1. Historia maszyn liczących –
komputera *

Abacus (pol. liczydło)

pierwsze znane

mechaniczne urządzenie

liczące, powstałe około

5000 lat temu gdzieś w

środkowej Azji

Około 1500 - Codex

Madrid – maszyna

licząca zaprojektowana

przez Leonarda da Vinci

Pascaline – 1642,

maszyna licząca

zbudowana na potrzeby

sumowania podatków

przez Blaise Pascala

Gottfried Wilhem von

Leibniz – 1671, zbudował

maszynę liczącą która

oprócz zliczania potrafiła

również mnożyć

Historia maszyn liczących –
komputera *

W 1822 Charles Babbage'a (1791 –
1871) zbudował maszynę różnicową

W 1834 Charles Babbage'a wymyślił maszynę

analityczną, której budowa zapowiedziała

architekturę przyszłych komputerów cyfrowych.

Jej budowa to: jednostka zapamiętywania liczb,

procesor (młyn) oraz jednostka sterująca.

Do wczytywania wyników miały służyć taśmy

perforowane.

Ada Lovelace – współpracowniczka Charlesa
Babbage'a – uznana za

pierwszą

programistkę

, opracowała program na

maszynę analityczną obliczający
matematyczny ciąg liczb.

Koniec XIX wieku był początkiem rozwoju urządzeń
mechanograficznych, których głównym
przeznaczeniem było usprawnienie rachunków
statystycznych, księgowych i biurowych.

1889 - Amerykanin Hermann Hollerith buduje kalkulator oparty na
perforowanych kartach, później powszechnie stosowanych przy
wprowadzaniu danych do komputerów - karty te zastosowano do
rejestracji obywateli.

Historia maszyn liczących –
komputera *

W 1937 Turing Alan Mathison

(1912-1954) stworzył tzw. Maszynę

Turinga (angielskie Turing machine),

abstrakcyjną maszynę obliczeniową do

badania teoretycznych ograniczeń

matematyki.

W 1943 Alan Turing wraz z zespołem

buduje jednej z pierwszych

programowanych komputerów

lampowych (1800 lamp) - Collosus

W 1938 Claude Shanon publikuje sposób

wykorzystania prawdy i fałszu do przedstawiania

funkcji przełączników w obwodach elektronicznych.

Stworzył matematyczne narzędzie do tworzenia

cyfrowych obwodów elektronicznych.

W 1939 John Vincent Atanasoff zbudował
prawdopodobnie pierwszy Cyfrowy
Komputer Elektroniczny ABC
(zdj. rekonstrukcja)

Historia maszyn liczących –
komputera *

1943 do 1946 John William

Mauchly i John Presper Eckert

Junior zbudowali komputer

elektroniczny ogólnego

przeznaczenia – ENIAC – uznany

(mimo istnienia maszyny Atanasoffa i

komputera Collosus)

jako pierwszy

elektroniczny komputer.

1946 do 1952 John William Mauchly i
John Presper Eckert Junior zbudowali
Automatyczny komputer z dyskretnymi
zmiennymi EDVAC –

pierwszy komputer

przechowujący program

W 1945 John von Neumann

udokumentował w pracy

„Pierwszy szkic” koncepcję

komputera przechowującego

program.

Komputery cyfrowe od tamtej

pory są oparte na tej właśnie

architekturze.

Komputer = pamięć +

jednostka obliczeniowa +

jednostka sterująca

Historia maszyn liczących –
komputera *

W 1958 Jack Kilby wytworzył kilka

elementów elektronicznych na

pojedynczym kawałku

półprzewodnika. Był to pierwszy

układ scalony.

W 1950 Shockley wynalazł nowy element

półprzewodnikowy, zwany tranzystorem o złączu

bipolarnym. Tranzystory miały wyprzeć lampy które

stosowano do budowy komputerów.

Dalszy postęp produkcji tych układów pozwolił

umieszczać w jednej "kostce" dziesiątki tysięcy

tranzystorów a obecnie miliony. Obwody takie nazwano

układami wielkiej skali integracji (VLSI z ang. -

Very Large Scale of Integration).

1957 – Pierwszy komputer osobisty
IBM 610

Do połowy lat 70-tych opracowywano
podobne do IBM 610 opracowywano
maszyny których podstawową wadą
była bardzo wysoka cena.

1975 – Ed. Roberst opracował

mikrokomputer Altair 8800 – pierwszy tani

mikrokomputer

Budowa i architektura

komputera

Koncepcja von
Neumanna

Procesor

Pamięć

Urządzeni

we/wy

sterowanie

mag. danych

mag. adresowa

Architektura harwardzka - rodzaj architektury
komputera.
W odróżnieniu od architektury von Neumanna, pamięć
danych programu jest oddzielona od pamięci
rozkazów.

Podstawowa architektura komputerów zerowej generacji

i początkowa komputerów pierwszej generacji.

Sygnał IOR (ang. Input Output Read)

Pamięć
RAM

DAN
E

PROGRAM

EPROM

Układy

WEJŚCIA/WYJŚCI

(ang.

Input/Output)

BIOS

(Basic

Input

Output

System

)

K
R

Szyna (linie) sterująca

Sygnał MEMW (ang. Memory Write)

Sygnał IOW (ang. Input Output Write)

Sygnał MEMR (ang. Memory Read)

Szyna (linie)

danych

Szyna (linie)

adresowa

Obecna architektura

komputera

Architektura komputera z magistralą PCI i
AGP *

Procesor

Sterowniki układów

pamięci (chipset):

interfejs

magistrali PCI,

Interfejs magistrali

AGP

(IRQ, DMA)

Pamięć podręczna (CACHE)

Pamięć RAM

Magistrala lokalna PCI

Karta

dźwiękowa

Karta

telewizyjna

Karta

sieciowa

Kontroler

dysków

Interfejs

Magistrali

zewnętrznej

Magistrala

ISA, EISA Lub MCA

Standardowe

Urządzenia wejścia

i wyjścia

Interfejs

magistrali

SCSI

Urządzenia

SCSI

Karta

graficzna

Monitor

Pamięć

lokalna

Płyta główna

AGP- Accelerated
Graphics Port,

PCI (Peripheral Component Interconnect)

SCSI (Small Computer Systems Interface)

KOMPUTER - elektroniczna maszyna licząca [z ang. Compute – obliczać],
urządzenie elektroniczne służące do automatycznego przetwarzania
informacji (danych), przedstawionych cyfrowo (tzn. za pomocą odpowiednio
zakodowanych liczb).

Zestaw komputerowy

Jednostka centralna

Klawiatura, myszka

Monitor

Współczesny

komputer to zespół

urządzeń

wewnętrznych oraz

zewnętrznych złożony

w tzw. zestaw

komputerowy, gdzie

rodzaje

zastosowanych

urządzeń określają

przeznaczenie oraz

zdolności operacyjne

komputera.

3. Elementy składowe systemu komputerowego

Istotną cechą komputera, odróżniającą go od

innych

systemów

cyfrowych, jest

możliwość

zupełnej zmiany realizowanych przez niego

funkcji jedynie przez zmianę programu w jego

pamięci.

Budowa komputera – schemat
ogólny

Wg uproszczonego schematu komputer ma dwa
główne, współpracujące urządzenia: procesor i
pamięć.

Oba urządzenia znajdują się w

jednej obudowie nazywanej

jednostką centralną.
Pamięć operacyjna służy do

chwilowego pamiętania danych

wejściowych i wyjściowych

oraz przechowuje uruchomione

programy.
Programy przekazują rozkazy do

procesora.
Procesor to układ elektroniczny

potrafiący wykonywać rozkazy

arytmetyczne i logiczne na

liczbach binarnych.

Pamięć operacyjna

Procesor

- Klawiatura

- Mysz

- Skaner
- Aparat i kamera
cyfrowa

- Modem

- Karta sieciowa

- Monitor

- Drukarka

- Ploter

- Głośnik

- Modem
- Karta sieciowa

Jednostka centralna

Urządzenia wejściowe

Urządzenia wyjściowe

Ogólny schemat budowy komputera:

Budowa komputera – jednostka
centralna

Zabudowany w
sankach napęd
CD, podobnie
montowane są
napędy CD-RW,
DVD, ZIP, FDD
itp.

Zasilacz

Zabudowany
w sankach
Napęd HDD

Obudowa

komputer

a typu

TOWER

Procesor

wraz z

chłodzenie

Pamięć

RAM

Karta

grafiki

Sloty
umożliwiające
podłączenie
innych
urządzeń
wewnętrznych

Płyta główna
komputera

Gniazda

wtykowe

podłącze

nia

urządzeń

zewnętrz

nych

Procesor *

Budowa procesora

(CPU)

Układy sterujące

Arytmometr (ALU)

Rejestry

PROCESOR (CPU - Central Processing Unit )
stanowi główny element komputera, jest
odpowiedzialny za przetwarzanie informacji.

• Układy sterujące odpowiadają za

dostarczenie arytmometrowi danych
do obliczeń z pamięci operacyjnej,
oraz przekazywanie wyników
obliczeń z powrotem do pamięci oraz
właściwą kolejność przetwarzania

• Jednostka arytmetyczno-

logiczna (Arithmetic and Logic Unit,
ALU ) - odbywają się wszystkie
obliczenia realizowane przez
komputer.

• W rejestrach procesora

przechowuje się adresy wybranych
miejsc pamięci operacyjnej oraz
dane i wyniki obliczeń

Działanie procesora*

Schemat blokowy
procesora

Prefetch

(Dekoder)

ROM

MMU

ALU

FPU

Adres

Dane

Kod programu

– blok komunikacyjny

– jednostka adresowania

MMU – jednostka zarządzania

pamięcią

Prefetch – sortowanie i kolejkowanie

kodu

– dekodowanie ciągu poleceń

(dekoder)

ALU

– moduł obróbki liczb

stałoprzecinkowych

– blok sterowania

przetwarzania modułu

–

układ wykonawczy

FPU

– moduł obróbki liczb

zmiennoprzecinkowych

Sygnały

kontrolne

i sterujące



Procesor podczas

pracy wydzielają

ciepło.



Radiator

umożliwia

odprowadzanie

ciepła



Na radiatorze

montowany jest

wentylator

Bajt

1bit = (0 lub1) cyfra binarna, najmniejsza
jednostka przetwarzana komputerze

Ilość informacji przechowywanych w

komputerze

256

Nazwa

Liczba

bajtów

Potoczne

rozumienie

Kilobajt 2

= 1 024

(tysiąc)

Megaba

= 1 048 576

(milion)

Gigabaj
t

= 1 073 741

824

(miliard)

Terabajt

= 11 099 511

627 776

(bilion)

jeden znak (liczba, litera,
symbol)

1 strona testu

z podw.

interlinią

 książka

 1000 książek

 biblioteka

Przetwarzanie danych - przykład

konwersji liczb

128 64 32 16

Liczba

podział

Część całk.

reszta

43 :2

21 :2

10 :2

5 :2

2 :2

Pamięć użytkownika

• Pamięć RAM (Random Access Memory)

nazywana pamięcią użytkownika lub

pamięcią o dostępie swobodnym jest

podstawowym rodzajem pamięci.

• Teoretycznie komputer może posiadać

pamięć RAM dowolnej wielkości.

• W pamięci operacyjnej przechowywane są

aktualnie wykonywane programy, dane

początkowe dla tych programów oraz wyniki

pracy.

• Zawartość pamięci

RAM jest zerowana w

momencie zaniku napięcia

zasilania.

Pamięć podręczna *

Cache to podręczna pamięć procesora. Charakteryzuje
się wyjątkowo krótkim czasem dostępu. Jest ona
używana do przechowywania danych, które będą
w niedługim czasie przetwarzane. Dwa a nawet trzy
rodzaje:

1 go poziomu (Cache L1) zintegrowana z
procesorem z którym porozumiewa się z
częstotliwością równą częstotliwości wewnętrznej
procesora, Tego typu pamięć ma zwykle pojemność
od 16 do 64 KB.

• 2 go (3 go)

poziomu (Cache L2;

L3 ) znajdujące się

zwykle na płycie

głównej gdzie z

procesorem

porozumiewają

się z częstotliwością

taktowania

zewnętrznego.

W nowoczesnych

komputerach jej

pojemność wynosi

zwykle 512, a czasem

nawet 1024 KB.

Kontroler

Cache

Pamięć

Cache

Pamięć

CPU

Pamięć podręczna
wspomaga pamięć główną

Zalety pamięci wirtualnej:

• jednocześnie może być wykonywanych wiele

programów

• możliwe jest wykonywanie programów większych

niż dostępna pamięć fizyczna

• procesy mogą wykonywać programy, których kod

jest ładowany do pamięci tylko częściowo

• każdy proces może uzyskać dostęp do części

dostępnej pamięci fizycznej

• procesy mogą współdzielić w pamięci pojedynczy

obraz biblioteki, programu

• programy są relokowalne (wykonywanle, np. exe)
• można tworzyć kod niezależny od urządzenia

Kanały DMA

DMA (ang. Direct Memory Access) - bezpośredni
dostęp do pamięci komputera dla urządzeń
peryferyjnych (np. karta dźwiękowa, dysk itp.)

Układy we-wy

Procesor

Pamięć

Kontroler DMA

Idea bezpośredniej
komunikacji układów
wejścia-wyjścia z
pamięcią

Kontroler DMA realizuję transmisję danych pomiędzy
urządzeniami peryferyjnymi oraz pamięcią komputera
poprzez kanały DMA.
Kanały DMA są przypisywane poszczególnym
urządzeniom a te komunikują się z kontrolerem za
pomocą sygnałów DREQ.

DMA 0

Przeznaczony do zastosowań wewnętrznych, wykorzystywany tylko w sytuacjach

awaryjnych.
DMA 1

Wolny, najczęściej rezerwowany przez karty dźwiękowe.

DMA 2

Obsługuje napędy dyskietek, niedostępny dla użytkownika

DMA 3

Wolny

DMA 4

Przeznaczony do zastosowań wewnętrznych, niedostępny dla użytkownika

DMA 5

Wolny, najczęściej rezerwowany przez karty dźwiękowe.

DMA 6

Wolny

DMA 7

Wolny

Kanały IRQ (Interrupt Request) *

•IRQ - żądanie przerwania - rozkaz zaprzestania

wykonywania aktualnego zadania i rozpoczęcia

wykonywania innego, wydany procesorowi przez jedno

urządzenie zewnętrzne bądź system operacyjny.

•W PC jest 15 kanałów IRQ, przy czym większość z nich

jest przydzielona do standardowych urządzeń, takich jak np.

porty COM.

•Urządzenia instalowane przez użytkownika (jak np.

karty graficzne bądź dźwiękowe) mają przydzielane

pozostałe IRQ.

•W zależności od systemu operacyjnego oraz typu

karty, IRQ jest przydzielane za pomocą odpowiedniego

oprogramowania lub automatycznie przez system.

•Zarządzaniem kanałami IRQ zajmuje się tzw. kontroler

przerwań

IRQ

Urządzenie

Zegar systemowy

Klawiatura

Wyjście kaskadowe dla układu SLAVE

COM2

COM1

LPT2

Kontroler napędu dysków elastycznych

LPT1

IRQ

Urządzenie

Zegar czasu rzeczywistego

Wywołanie przerwania IRQ2

Zarezerwowane

Koprocesor arytmetyczny

Kontroler dysku twardego

zarezerwowane

Elementy Komputera - płyta główna

• Płyta główna stanowi najważniejszy element

całego komputera. Stanowi podstawę do której

podłącza się wszystkie inne części jednostki

centralnej (np. procesor, pamięć itp.).

• Za jej pośrednictwem odbywa się wzajemna

komunikacja między poszczególnymi,

zainstalowanymi w komputerze urządzeniami.

• Od jej rodzaju zależy jakimi możliwościami

rozbudowy będzie dysponował nasz komputer,

jakie urządzenia będzie mógł obsługiwać oraz

decyduje o wyborze komponentów z jakimi

będzie mógł współpracować - rodzaj procesora,

pamięci, kart rozszerzeń czy obudowy.

•PC i XT, rozpowszechnił się bardzo szeroko ze względu

na rozkwit rynku komputerów w latach 80.

•AT (ang. Advanced Technology) – standard konstrukcji

płyt głównych oraz zasilaczy i obudów komputerowych
do nich; 1984 r. ;

•ATX (ang. Advanced Technology Extended) – standard

konstrukcji płyt głównych oraz zasilaczy i obudów
komputerowych do nich; 1995 r.;

•microATX (µATX) jest zmodyfikowaną wersją

standardu ATX. Został stworzony przez Intela jako
odpowiedź na zapotrzebowanie rynku na nisko
budżetowe komputery,

•BTX (ang. Balanced Technology Extended) –

standard konstrukcji płyt głównych oraz zasilaczy i
obudów komputerowych, 2004 r. jako następca
standardu ATX.

•Mobile-ITX - jeden z najmniejszych standardów

produkcji płyt głównych (75 x 45 mm).

•WTX - (ang. Workstation Technology Extended)

rodzaj płyty głównej dla serwerów istacji roboczych ,
1998 r.

Rodzaje płyt głównych:

Elementy komputera – procesor
*

Prawo Moore'a reguła wywiedziona z obserwacji rynku

komputerowego przez Gordona Moore'a,

współzałożyciela firmy INTEL głosząca, że moc

obliczeniowa układów scalonych podwaja się co

półtora roku wraz ze spadkiem ich cen. Ta reguła

obowiązuje nie przerwanie do dziś.

Procesor, układ scalony będący podstawową częścią

komputera.

Wykonuje on elementarne instrukcje programów takie

jak np.

podstawowe instrukcje matematyczne czy kopiowania

danych.

CPU – oznacza jednostkę centralną jednostkę

wykonawczą, w komputerach osobistych jest

procesor lecz w superkomputerach mogą to

być układy wieloprocesorowe

Np.: Cyrix, AMD,

INTEL

Cechy charakterystyczne procesorów:

• architektura CISC (

Complex Instruction Set

Computers)

lub RISC

(Reduced Instruction

Set Computers

)

• liczba bitów przetwarzana w jednym

takcie np. 32 lub 64

• częstotliwość taktowania podawana w

MHz

lub GHz , np. 700 MHz, 2.4 GHz

Występuje w wielu
częściach składowych
komputera.
Wpływa na wydajność i
niezawodność komputera
Organizuje przepływ
informacji pomiędzy
poszczególnymi
podzespołami jednostki
centralnej.

Chipset

Chipset (układy scalone):

• Kontroler CPU, pamięci i CACHE;

• Kontrolery DMA i IRQ

• Kontrolery magistrali ISA, PCI, AGP i

innych;

• Kontrolery napędów FDD, HDD, SCSI itp

• Kontrolery układów we/wy np. RS232,

USB itp.

• Kontroler klawiatury KBC

Układy zarządzające komunikacją pomiędzy procesorem, pamięcią,
magistralami dołączającymi urządzenia I/O
W znacznym stopniu decydują o funkcjonalności komputera i jego
rozbudowy

Zbudowane zwykle z 2 obwodów scalonych zwanych mostkami
(north and south bridge)

Elementy komputera – pamięć *

Pamięć operacyjna – urządzenie służące do

przechowywania danych operacyjnych. Rodzaje pamięci:

• ROM – (tylko do odczytu) służy do przechowywania

stałych elementów oprogramowania

• RAM – (do odczytu i zapisu) można w niej zapisywać i

odczytywać informacje, wymaga stałego zasilania aby

podtrzymywać przechowywane dane

• Statyczna – Static RAM (SRAM)

– bardzo szybka, bardzo droga – służy jako pamięć

buforująca między pamięcią operacyjną i
procesorem (tzw. pamięć cache - poziomu /level/ I,
II, III)

• Dynamiczna – Dynamic RAM (DRAM)

– tania pamięć wymagająca cyklicznego odświeżania

• Synchroniczna – SDRAM – dominuje w PC
• Podwójnej wydajności – Dual Data Rate (DDR)
• RAMBUS – duża wydajność, wysoka cena

SIMM FPM (Single Inline Memory Module) PM (Fast Page
Mode)
– 30 pinowe
SIMM EDO (Extended Data Output Random Access Memory)
– 72 pinowe
DIMM SDRAM (Double Inline Memory Module),
(Synchronous Dynamic Random Access Memory)
- 168 pinowe
•  DDR SDRAM (Double Data Rate)
- 184 pinowe
•  RIMM RDRAM (Rambus Dynamic Random Access Memory)

- 326-pinowa, stosowane RIMM 64-bitowe

Rodzaje pamięci RAM ze
względu na budowę:

Pojemności: 64Mbit = 8MB, 128Mbit=16MB, 256Mbit = 32 MB,
512Mbit = 64 MB i 1024Mbit = 128 MB w jednej kości.

Płyty mieszczą 512 MB do 4 GB RAM (powyżej 4 GB konieczna
jest architektura 64-bitowa).

SIMM (single in-line memory module), 72 styki, 32-
bitowe szyny;
DIMM (dual in-line memory module), po obu stronach
płytki 168 styki,
64-bitowe szyny

Magistrale

wejścia/wyjścia

• ISA (Industry Standard Architecture)

– 16-bitowe złącze do obsługi starszych

urządzeń

• PCI (Peripheral Component

Interconnect)

– 32-bitowe standardowe złącze stosowane

we współczesnych komputerach (są wersje
64-bitowe)

• USB (Universal Serial Bus)

– magistrala umożliwiająca łańcuchowe

dołączanie urządzeń zewnętrznych
(modemów, drukarek)

• Porty równoległe (Parallel Ports)

Centronics

• Porty szeregowe (Serial Ports) RS-232C

Magistrale PC

Typ

Szerokość

Zegar

Wydajność

ISA

16 bits

8 MHz

16 MBps

EISA

32 bits

8 MHz

32 MBps

VL-bus

32 bits

25 MHz

100 MBps

VL-bus

32 bits

33 MHz

132 MBps

PCI

32 bits

33 MHz

132 MBps

PCI

64 bits

33 MHz

264 MBps

PCI

64 bits

66 MHz

512 MBps

PCI

64 bits

133 MHz

1 GBps

4. Ewolucja urządzeń wejścia-
wyjścia

Urządzenie wejścia-wyjścia, urządzenie we/wy,
urządzenie I/O (ang. input/output device) służy do
komunikacji komputera z użytkownikiem, komputerem
lub innym urządzeniem.
Niektóre z tych urządzeń są typowymi urządzeniami
wejścia, inne wyjścia, pozostałe natomiast jednocześnie
wejścia i wyjścia.
Typowe urządzenia wejścia to np.: klawiatura, mysz
komputerowa, skaner, joysticki oraz czytniki nośników
danych
Typowe urządzenia wyjścia to np.: monitor, drukarka,
głośniki, słuchawki
Typowe urządzenia wejścia i wyjścia to np.: karta
sieciowa, modem, ekran dotykowy, dysk twardy,
Bluetooth, Irda, USB oraz wszelkie inne nagrywalne
stacje nośników danych.
Część urządzeń wejścia-wyjścia znajduje się
wewnątrz obudowy jednostki centralnej komputera,
często nawet bezpośrednio na płycie głównej.
Urządzenia we/wy, które są przypięte do komputera za
pomocą kabli lub komunikują się z komputerem w inny
sposób (np. falami radiowymi lub za pomocą
podczerwieni), zwane są peryferiami komputerowymi.

Dyski twarde

• Złącze ATA (AT Attachment) (IDE -

Integrated Drive Electronics) –
standardowo po 2 porty obsługujące do
2 urządzeń (master-slave):

– prędkości transmisji: 16, 33, 66, 100 MB/s.

• Złącze SCSI (Small Computers System

Interface)

– do 7 (a w wersji Wide i Ultra 15) urządzeń

na jednej magistrali,

– zaawansowane sterowanie transmisją,
– prędkości transmisji: 10, 20, 40 , 80, 160

(320) MB/s.

• Fibre Channel – technologia kanału

optycznego

– zastosowania: super-serwery, macierze

dyskowe.

Urządzenia wejścia/wyjścia – dysk
„twardy” *

Dysk stały, dysk twardy (Hard Disk), pamięć dyskowa,
w której nośnik magnetyczny jest nałożony na bardzo
cienką warstwą (kilka µm) na niewymienną, sztywną
płytę zwaną talerzem (lub zespół płyt na jednej osi),
zamkniętą w hermetycznej obudowie.
Pozwala na zapisywanie danych na stałe,
bez ich utraty po odłączeniu zasilania.

Wnętrze dysku twardego

Płyty – nośnik
danych
Głowice
magnetyczne

Dysk twardy

Głowice magnetyczne są
umieszczone ruchomo
nad warstwami nośnika,
nie dotykając płyty.
Konstrukcja
mechaniczna dysku
stałego wymaga dużej
precyzji, ale zapewnia
bardzo dużą pojemność
pamięci oraz mały czas
dostępu.

Obecnie produkuje się dyski o pojemnościach
od kilkuset MB do kilkuset GB

• CD-ROM – tylko do odczytu, poj. ok.

650 MB, standard zapisu jak w CD-
Audio, spiralnie

• CD-RW – zapisywalne, oddzielne sesje

zapisu, technologia magneto-optyczna,
poj. do 800 MB

• DVD – duża gęstość zapisu,

dwuwarstwowe (4.5 GB), dwustronne
(18 GB), zapisywalne:

– DVD-R – 3.95GB/strona (zapis

jednorazowy),

– DVD-RAM – 2.6 GB/strona (zapis

swobodny),

– DVD-RW – 3.95GB/strona (zapis

sekwencyjny).

• Combo

łączące w sobie różne funkcje

nagrywarki CD-RW i czytnika płyt DVD.

Urządzenia wejścia/wyjścia - Dyski
optyczne

Urządzenia wejścia/wyjścia– napęd CD-
ROM

CD-RW, Compact Disk Read-Write,
jest dyskiem CD umożliwiającym
wielokrotny zapis (do 1000x). Do
zapisu tego nosnika stosowane są
specjalne napędy które obsługują
także tradycyjne nosniki

Napęd CD-ROM

Nośnik CD-RW

CD-ROM, dysk CD, Compact

Disk Read-Only Memory,

popularny dysk kompaktowy

zastosowany w komputerze

jako pamięć tylko

odczytywalna.

Dane na dysku CD-ROM

zachowywane są w formacie

binarnym jako mikroskopijne

wgłębienia w powierzchni

dysku, za pomocą bardzo

cienkiej wiązki lasera

emitowanej przez napęd CD-

ROM dane mogą być

odczytywane. Na płycie CD

może zmieścić się do 700 MB

danych.

Urządzenia wejścia/wyjścia –
napęd DVD

DVD-R – najnowsze napędy obsługujące płyty DVD

umożliwiają ich nagrywanie

Napęd DVD
przypomina
budową CD-ROM

DVD, Digital Versatile Disc, rodzaj
nośnika danych, przypominający płytę
CROM. Ilość danych zapisanych na
płycie DVD jest jednak dużo większa.
Istnieje kilka możliwych sposobów
nagrywania płyty DVD różniących się
pojemnością płyty.
Można na niej nagrać aż do 17 GB
danych.

Podstawowa różnica pomiędzy CD a DVD polega na

tym że DVD zapisane jest po obu stronach przy

dodatkowo większej gęstości zapisu. Do odtwarzania

DVD (w przeciwieństwie do CD) potrzeba sprzętowego

urządzenia do dekodowania informacji zapisanych na

nośniku.

Sposób zapisu
danych na płycie
DVD

Nośnik DVD-R

umożliwiający zapis

Urządzenia wejścia/wyjścia–
karta sieciowa

Złącze
umożliwiające
osadzenie karty na
płycie głównej

Gniazdo kabla
sieciowego

Karta sieciowa, karta

rozszerzeń niezbędna do

podłączenia komputera do sieci

LAN.
Do karty sieciowej można

podłączyć kabel koncentryczny

lub kabel typu skrętka łączący

komputer z siecią.
Często karty mają możliwość

podłączenia dwóch różnych

typów kabla.
Najważniejszym parametrem

karty sieciowej jest jej prędkość

transmisji, może ona wynosić 10

lub 100 Mbps.

Diody
sygnalizacyjne

Najnowsze karty sieciowe
obsługują już nie tylko sieci
kablowe ale także sieci
radiowe.

Antena transmisyjna

Karty sieciowe

budowane są na

następujące

magistrale: ISA,

PCI

System graficzny

komputera PC

• stanowi część systemu wejścia/wyjścia

umożliwiającą interakcję systemu z

użytkownikiem

• jest sterowany za pośrednictwem sterownika

programowego systemu operacyjnego

• jest zwykle wyposażony w specjalizowane

układy przetwarzania obrazów, pamięci

obrazu, konwersji cyfrowo/analogowej

• współpracuje z zewnętrznym urządzeniem

wyświetlającym VDU (Video Display Unit) np.

monitorem ekranowym CRT (Cathode Ray

Tube), wyświetlaczem ciekłokrystalicznym

LCD (Liquid Crystal Diplay)

Kodowanie znaków

• kod ASCII (ang. American Standard Code for

Information Interchange) - 7-bitowy kod

przyporządkowujący liczby z zakresu 0-127 literom

(alfabetu łacińskiego), cyfrom, znakom przestankowym

i innym symbolom oraz poleceniom sterującym.

Znaki alfabetu łacińskiego plus tzw. Semigrafika

(odwzorowania grafiki w trybie tekstowym);

• strony kodowe ISO – znormalizowane wykorzystanie

górnej połowy kodu ASCII do reprezentacji znaków

diakrytycznych (

umieszczane nad, pod, obok lub

wewnątrz litery

) różnych języków (

PL- ISO-8859-2)

• Inne strony kodowe np. IBM CP852 (DOS-PL), MS

CP1250 (Windows-PL), Mazovia (

8-bitowe kodowanie

znaków

przeznaczone w systemach operacyjnych MS-

DOS i kompatybilnych

• UNICODE – kodowanie 16-bitowe, umożliwiające zapis

wszystkich bardziej znanych alfabetów, także

ideograficznych

(znaki oddają poszczególne pojęcia

(np. hieroglify, pismo chińskie).

Standardy karty

graficznych PC

• MDA (Monochrome Display Adapter)

– tryb tekstowy, monochromatyczny

• Hercules

– tryb tekstowy i graficzny, mono,

wysoka rozdzielczość (por. z VGA)

• CGA, EGA (Color Graphics Adapter,

Enhanced)

– tryby tekstowe i graficzne, palety kolorów

• VGA, SVGA (Video Graphics Array,

Super)

– tryby graficzne z szeroką paletą kolorów,

wysoka rozdzielczość (640x480, 800x600,
1024x768 i więcej)

• Akcelerowane

– wyposażone w specjalne

układy (3D)

Karta graficzna

Złącze
umożliwiają
ce
osadzenie
karty na
płycie
głównej

Gniazdo
podłączenia
monitora

Karta graficzna, jeden z najważniejszych

komponentów zestawu komputerowego. Może być

zintegrowana z płytą główną komputera, częściej jest to

osobna karta rozszerzeń.

Najważniejsze parametry

szybkość pracy, ilość pamięci, rozdzielczość

ilość kolorów wyświetlanego obrazu i inne. ,

Elementy karty graficznej :

• płytka drukowana,

• główny procesor,

• pamięć wideo,

• układ RAMDAC (który często jest

zintegrowany z procesorem w obudowie)

Karty graficzne budowane są na

następujące magistrale: ISA, PCI, AGP

Główne zadanie karty graficznej to przetwarzanie
obrazu cyfrowego generowanego przez układy
komputera na sygnał „zrozumiały” dla monitora (może to
być sygnał: analogowy lub cyfrowy).

Urządzenia zewnętrzne
(peryferyjne)

Liczba urządzeń zewnętrznych które mogą
współpracować z komputerem jest bardzo duża.
Producenci sprzętu peryferyjnego oferują coraz nowe
rozwiązania w dużej liczbie typów sprawiając że
współczesny użytkownik decydując się np. na zakup
monitora komputerowego do wyboru ma dziesiątki
marek i setki modeli. Wybrane urządzenia
zewnetrzne:

• monitory, CRT oraz LCD,

różne przekątne obrazu

• Klawiatury i myszy:

tradycyjne i multimedialne,

przewodowe i bezprzewodowe

• Skanery: ręczne i stacjonarne

• Głośniki komputerowe

• Projektory

multimedialne

Urządzenia zewnętrzne -
peryferyjne

Drukarki komputerowe, ze względu na kolor druku: kolorowe oraz
czarno-białe.
Ze względu na technologię druku:

• Igłowe (stosowane do druku

wielokopiowego np. faktury)

• Drukarki termiczne, stosowane np. w

kasach fiskalnych

• Drukarki mozaikowe stosowanych w

elektronicznych maszynach do pisania.

• Plotery,

wielkoformatowe
drukarki laserowe lub
atramentowe,
stosowane np. do druku
dokumentacji CAD

• Atramentowe, powszechnie

stosowane, tani druk w kolorze
w porównaniu do drukarek
laserowych.

• Laserowe, zastosowanie biurowe. Niski koszt

druku czarnych kopii lecz drogi druk w

kolorze. Szybkie i ciche

Urządzenia zewnętrzne -
peryferyjne

aparaty cyfrowe

Zestaw do podpisu

elektronicznego

SIGILLUM - Polskie

Centrum Certyfikacji

Elektronicznej

UPS – awaryjny akumulator

podtrzymujący napięcie

słuchawki
i mikrofony

tablety graficzne – ułatwią

posługiwanie się programami

graficznymi także systemami

CAD (Computer Aided Design)

Kamery CCD - internetowe

Wiele innych urządzeń takich jak:

• zewnętrzne napędy nośników

danych

• trackaball (odwrócona myszka)

• czytniki kodów kreskowych

• kasy fiskalne

• urządzenia z dziedziny automatyki

itp.

Ogólny podział komputerów:

• superkomputery stosowane w nauce

• duże komputery (ang. mainframe) stosowane np. w

bankowości

• minikomputery (najczęściej jako serwery)

stosowane do obsługi mniejszych przedsiębiorstw,
grup użytkowników, sieci komputerowych.

• mikrokomputery przeznaczone dla pojedynczego

użytkownika (IBM, MacIntosh)

Superkomputery zajmują
ogromne pomieszczenia,
posiadają dziesiątki
a nawet setki procesorów.

IBM ZSieries 990 –
komputer klasy
„Mainframe”.

HP 9000 – server

do zastosowań

sieciowych

Komputery sterujące - Embedded computers,
mikroprocesory wbudowane w różne urządzenia, np.
samochody (>10), pralki, tostery, windy, maszyny do
szycia. Mikroprocesory w odzieży, np. inteligentne
ubranie,

buty,

opony

samochodowe

itp.

Cyborgizacja  -  elektroniczne  dodatki  w  ciele
człowieka,  układy  monitorujące  pracę  organizmu,
rozruszniki  serca  ...  Mikroprocesory  w  mózgu?
Implanty słuchu, wzroku, czuciowe.

Komputerki

kieszonkowe

Komputerki

naręczne, w zegarkach. Notesy menedżerskie. P/PC,
Palmtopy,  komputerki  trzymane  w  dłoni.  H/PC,
Handheld  PC,  komputerki  trzymane  w  ręce.  PDA  -
Personal  Digital  Assistants,  osobisty  asystent
cyfrowy. Tablet PC - przenośna tabliczka z Windows
XP.

Zintegrowane

urządzenia

komputerowo-

komunikacyjne.

W systemach komputerowych widoczna jest

tendencja do rozdzielania obliczeń między wiele

fizycznych procesorów w dwóch kierunkach:

• systemy wieloprocesorowe (multiprocessor

systems), czyli systemy ściśle powiązane;

procesory dzielą pamięć i zegar a komunikacja

odbywa się zwykle przez pamięć dzieloną,

• systemy rozproszone (distributed systems)

lub systemy luźno powiązane – do tej kategorii

należą sieci komputerowe; procesory nie dzielą

pamięci ani zegara.

Tendencje rozwoju komputerów

Document Outline