Wykład nr 1 Informatyka


Informatyka
dyscyplina naukowa, gałąz wiedzy dotycząca
przetwarzania informacji przy użyciu środków
technicznych (komputerów).
dziedzina działalności gospodarczej związana
z produkcją komputerów i ich
oprogramowania, budową systemów
informatycznych i ich zastosowaniami
w gospodarce.
Budowa Komputera
W pełni działający
komputer składa się
z dwóch grup
elementów:
sprzętu i
oprogramowania
Architektura PC
Założenia von Neumanna (1903-1957)
ØðKomputer powinien posiadać pamięć w której
przechowywane będą zarówno dane jak i instrukcje z
możliwością zapisu i odczytu w dowolnej kolejności
ØðPowinien być wyposażony w jednostkÄ™
obliczeniowÄ… wykonujÄ…cÄ… operacje arytmetyczne i
logiczne
ØðPowinien posiadać urzÄ…dzenia wejÅ›ciowe
pozwalajÄ…ce na wprowadzanie danych i urzÄ…dzenia
wyjściowe umożliwiające wyprowadzanie danych
ØðPowinien zawierać takie ukÅ‚ady sterujÄ…ce jego
pracą, które pozwalałyby na interpretację rozkazów
pobieranych z pamięci oraz wybór alternatywnych
działań (zmianę kolejności rozkazów) w zależności od
wyniku poprzednich operacji
Cechy komputerów IBM
PC
" Programowalność  możliwość zmiany sposobu działania w
zależności od dostarczonego przez użytkownika programu
co znacznie rozszerza różnorodność zastosowań
" Otwarta architektura  pozwalajÄ…ca na
modyfikację, rozbudowę i rozszerzanie możliwości
funkcjonalnych komputera w zależności od potrzeb
użytkownika
" Obszerna dokumentacja oraz standaryzacja
elementów konstrukcyjnych
Jednostka centralna
ZASILACZ
STACJA
DYSKIETEK
DYSK
TWARDY
PAYTA
ODTWARZACZ
GAÓWNA
CD
Typy obudowy
Desktop
Tower
Obudowa od przodu
Kieszeń na
duże
napędy
Kieszeń
na małe
WÅ‚Ä…cznik
napędy
Reset
Obudowa z tyłu
Zasilacz
którego zadaniem jest
doprowadzenie energii do
wszystkich podzespołów
komputera. Poniżej gniazdo
zasilacza, do którego wkłada
się końcówkę kabla
zasilającego. W pobliżu
zasilacza widoczny jest otwór
wentylacyjny, przez który
widać wentylator. Zadaniem
jego jest chłodzenie wnętrza
komputera nagrzewajÄ…cego siÄ™
w trakcie pracy
Zakończenia kabli zasilających
Port USB Uniwersal Serial
Bus technologia
pozwalajÄ…ca na
jednoczesne
podłączenie do 128
urządzeń, zapewnia
wysoki transfer
danych dużo wyższy
niż port szeregowy
czy równoległy
Port szeregowy-
służy do podłączania
urządzeń
peryferyjnych.
Transfer danych
odbywa siÄ™
szeregowo, czyli bit po
bicie. Taki sposób
wymiany danych
pozwala na używanie
długich połączeń,
ponieważ jest
stosunkowo odporny
na zakłócenia. Cena
jest dość niska
prędkość transferu.
Port równoległy
możemy tu podłączyć
skaner, drukarkÄ™,
modem zewnętrzny.
Port ten zapewnia
znacznie wyższy
transfer danych, lecz
mniejszą odporność na
zakłócenia. Dlatego
maksymalna długość
kabla może wynosić
do 6 metrów.
Gniazda wyprowadzeń
LPT
Gniazdo procesora
PS/2 MYSZ
COM 2
COM 1
PS/2 KLAWIATURA
USB
Płyta główna
Stanowi najważniejszy element jednostki centralnej. Układy
elektroniczne płyty realizują większość funkcji decydujących o
poprawnej pracy i wydajności komputera. Najważniejsze
podzespoły to:
1. Mikroprocesor  (CPU)  elektroniczny układ scalony realizujący
operacje matematyczne i logiczne; decydujÄ…cy m.in.. o
wydajności (szybkości obliczeń) komputera
2. Pamięć  przechowuje dane oraz kod programu
3. Gniazda rozszerzeń  służą do wstawiania standardowych kart
dostosowujących parametry komputera do potrzeb użytkownika
4. Chipset  układ scalony  organizujący i kontrolujący połączenia
i transmisję danych pomiędzy podzespołami płyty
5. Sterowniki - układy kontrolujące pracę urządzeń wejściowych i
wyjściowych
6. BIOS  Basic Input Output System
Rodzaje pamięci na płycie głównej
" RAM  Random Access Memory  (Pamięć o dostępie swobodnym 
pamięć robocza).Przechowuje dane w trakcie pracy komputera i pozwala
na zapis oraz odczyt danych. Wielkość: od 8 MB (obecnie najczęściej 32-64
MB)
" ROM  Read Only Memory  pamięć stała  tylko do odczytu
" CMOS  pamięć o niewielkiej pojemności (ok. 256 B), której
zawartość jest podtrzymywana po wyłączeniu komputera przez napięcie z
niewielkiego akumulatorka. Przechowuje dane takie jak : data, czas, rodzaj
podłączonych dysków i ustawienia zaprogramowane przez użytkownika
np.. hasło
" CACHE  (nazywana kieszeniową) pamięć o pojemności 128KB  1
MB pośrednicząca w wymianie danych pomiędzy procesorem a pamięcią
RAM przechowując najczęściej używane dane
Pamięci robocze
Konstruowane w postaci
wymiennych modułów o
wielkościach:
1MB, 4MB, 8MB,
16MB, 32MB, 64 MB
Chipset-y
Układy zarządzające komunikacją pomiędzy
procesorem, pamięcią, magistralami
dołączającymi urządzenia I/O
W znacznym stopniu decydujÄ… o
funkcjonalności komputera (możliwościach
rozbudowy)
Zbudowane zwykle z 2 obwodów scalonych
zwanych mostkami (north and south bridge)
Produkowane przez wielu producentów: Intel,
AMD, VIA, ALI, SIS
Gniazda
rozszerzeń
Gniazda kart rozszerzeń
Wykorzystywane do instalacji kart:
dzwiękowych, sieciowych itd.
Dzięki technologii Plug and Play system
automatyczne rozpoznaje urzÄ…dzenie
umieszczone w gniezdzie i samodzielnie
je konfiguruje
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)
Procesor
steruje pamięcią operacyjna i zainstalowanych kart
rozszerzeń- zgodnie z instrukcjami przekazywanymi
przez uruchamiane programy i systemy operacyjne.
Wydajność procesora zależy od
częstotliwości,  czyli szybkości, z jaką jest w
stanie wykonać określone zadania. Częstotliwość
mierzona jest w megahercach, MHz. Istotny jest
także rozmiar pamięci podręcznej, w której
umieszczone sa dane i instrukcje przetwarzane
przez procesor.
Gniazda procesora
Slot 1
- każde do innego typu
procesora
Socked 370
Socked A
Slot A
Procesor
Zasada działania
procesora.
W procesorze układ sterowania działa
cyklicznie, wykonujÄ…c cykl rozkazowy. Cykl
rozkazowy składa się z dwóch faz:
Fazy pobrania rozkazów.
Fazy wykonania rozkazów.
Rozkazy te podzielone sÄ… na cztery
grupy:
służące do przesyłania informacji
arytmetyczne i logiczne
sterujÄ…ce wykonaniem programu
(rozkazy skoków)
wejścia-wyjścia
Dysk Twardy
Dysk twardy
znajduje się we wnętrzu obudowy komputera
lub w łatwo dostępnej szufladzie, tzw.
kieszeni i służy do przechowywania
programów i danych.
Większość dysków twardych składa się
następujących komponentów: obudowy,
pozycjonera głowicy, ram głowic, głowic
zapisu i odczytu, wirujących talerzy, układów
sterowania
Talerz (ang. plate)
·ð to magnetyczna powierzchnia obracajÄ…ca siÄ™
ze stałą prędkością umożliwiająca odczyt
danych przez głowicę odczytującą-zapisującą.
Talerzem może być zatem jedna z 2-8
wirujących z prędkością kilku tysięcy obrotów
na minutę części dysku twardego, pokryta
materiałem magnetycznym, który może
zostać zapisany/odczytany przez, osobną dla
każdego talerza, głowicę odczytującą-
zapisujÄ…cÄ….
GÅ‚owice
·ð Każdemu dyskowi pamiÄ™ci przyporzÄ…dkowane sÄ… dwie
głowice (dla jego dolnej i górnej powierzchni).
Głowice utrzymywane są na sprężynujących
ramionach, przy czym wszystkie ramiona głowic są ze
sobą połączone i poruszają się synchronicznie,
napędzane pozycjonerem. W stanie spoczynku
głowice znajdują się na ścieżce parkującej dysku. W
momencie, gdy dysk zaczyna wirować, poduszka
powietrzna wytworzona przy powierzchni, unosi
głowice na wysokości około 1 mikrometra.
Pozycjoner
·ð Zadaniem pozycjonera jest
przemieszczenie głowic na wybrany
cylinder. Pozycjonery zbudowane
zostały w oparciu o silnik liniowy, same
parkują głowice po wyłączeniu zasilania,
gdyż sprężyna samoczynnie odciąga je
do położenia parkowania.
Najważniejsze parametry
techniczne dysków twardych
Pojemność od 10MB do kilku GB
Liczba głowic zapisu i odczytu (od 4 do
kilkunastu)
Liczba cylindrów (od 615 do kilku tysięcy)
Średni czas dostępu
Prędkość obrotowa dysku (kilka tysięcy
obrotów na minutę)
Prędkość transmisji danych
Zasilanie
Urządzenia wejścia i wyjścia
(I/O)
Mają za zadanie wprowadzać dane do
komputera i wyprowadzać dane z komputera.
Może się to odbywać w celu np. komunikacji
komputera z innymi urzÄ…dzeniami bÄ…dz
komputerami.
Podstawowym ich zadaniem jest tak
przedstawić dane, aby były one zrozumiałe i
łatwo rozpoznawalne dla człowieka, lub
przetworzyć dane z postaci zrozumiałej dla
człowieka do postaci zrozumiałej przez
maszynÄ™.
Do urządzeń wejścia można zaliczyć (m.in.):
klawiaturÄ™
mysz
skaner
joystick
kamery i aparaty cyfrowe
Do urządzeń wyjścia można zaliczyć (m.in.):
monitor z kartÄ… graficznÄ…
drukarki
plotery
Do urządzeń które dane zarówno wprowadzają, jak i wyprowadzają można
zaliczyć (m.in.):
kartę dzwiękową
modem
kartÄ™ sieciowÄ…


Wyszukiwarka