Битове Байтове Информационна структура вътрешна памет- бит-байт

Свойства на вътрешната памет 1. Дискретност (лат. discretus) - прекъснат, състоящ се от отделни части) Клетка с памет, която съхранява един двоичен знак, се нарича BIT. БИТ 0 или 1 Двоично кодиран 2. Адресируемост Байт памет - най-малката адресируема част от вътрешната памет Процесорът осъществява достъп до вътрешната памет чрез адреси Структура на вътрешната памет Байтове Битове Поредният номер на байт се нарича негов АДРЕС

Файл – наименувано пространство на диск за съхраняване на информация.Информация на външен носител има файлова организацияИнформационна структура външна памет информационна структуравъншна памет - файл Видове информация: текстова, цифрова, графична, звукова

Магнитни лентови устройства NML (стримери) Касетни устройства Магнитни дискови устройства NMD (дискови устройства) CD-ROM устройства Оптични (лазерни) устройства Флопи дискови устройства (флопи дискове) Твърди дискове (хард дискове) CD-R, CD-RW DVD устройства -ROM

Устройство за запис и четене на информация от дискети е дисково устройство (FDD - Floppy Disk Drive). Информационният капацитет на дискетата е малък и възлиза само на 1,44 MB. Скоростта на запис и четене на информация също е ниска (около 50 KB / s) поради бавното въртене на диска (360 rpm). Гъвкав магнитни дискове(флопи диск, флопи диск)

За да се съхранява информация на диск, дискът трябва да бъде форматиран, т.е. трябва да се създаде физическата и логическата структура на диска. По време на процеса на форматиране върху диска се формират концентрични писти, които от своя страна са разделени на сектори; за това магнитната глава на устройството поставя маркировки за писти и сектори на определени места на диска.

След форматиране на 3,5" флопи диск параметрите му ще бъдат както следва:

Първият твърд диск е разработен от IBM през 1973 г. и е с капацитет 16 KB. Твърдите магнитни дискове са няколко диска, поставени на една ос, затворени в метален корпус и въртящи се с висока ъглова скорост. Поради многото писти от всяка страна и Голям бройинформационен капацитет на диска твърди дисковеможе да надхвърли информационния капацитет на флопи дисковете десетки хиляди пъти и да достигне стотици GB. Скоростта на запис и четене на информация от твърдите дискове е доста висока (около 133 MB / s) поради бързото въртене на дисковете (7200 rpm).

Магнитни ленти Устройството за запис и четене на информация от гъвкави магнитни ленти се нарича стример. Магнитните ленти са: касетна макара, предназначена за създаване на архиви с данни, Резервно копие; е гъвкава пластмасова лента, покрита с тънък магнитен слой; информацията се записва с помощта на магнитен запис; Капацитетът на една магнитна лента може да достигне няколко гигабайта.

Използва се за съхраняване на голямо количество информация на малка площ; дискът е изработен от поликарбонат, който е покрит от едната страна с отразяващ слой; информацията се улавя чрез оптичен запис; капацитет на оптичния диск - от 640 MB и повече Лазерни (оптични) дискове

МАГНИТООПТИЧНИЯТ ДИСК се използва при изграждането на оптични библиотеки; е поликарбонатна подложка с дебелина 1,2 мм, върху която са нанесени няколко тънкослойни слоя; информацията се записва както чрез магнитен, така и чрез оптичен запис; до 9,1 GB капацитет на магнитооптичен диск.

Flash - дискове (карти) Flash-паметта е енергонезависим тип памет, която ви позволява да записвате и съхранявате данни в микросхеми. Устройствата, базирани на флаш памет, нямат движещи се части, което гарантира висока безопасност на данните при използване в мобилни устройства. Флаш паметта е микрочип, поставен в миниатюрна опаковка. За да записват или четат информация, устройствата се свързват към компютър чрез USB порт. Информационен капацитет на картите с памет от 256 MB - 4 GB. Четящи устройства - Четец на карти.

Първите образци на флаш памет са разработени от Toshiba през 1984 г., но масовото й използване започва едва преди няколко години с появата на цифровите фотоапарати. Флаш паметта все повече се използва за съхраняване и прехвърляне на данни. Днес производителите произвеждат няколко вида карти и USB устройства, които за първи път се появиха през 2001 г.

Урок 6 Принципи на организация на вътрешната и външната памет.

Проучвани въпроси:

Компютърът като модел на човек, работещ с информация.

Схема за обмен на информация в компютър.

Разлика между програма и данни.

Разликата между вътрешната и външната компютърна памет.

Принципът на двоичното кодиране на информацията.

Структурата на вътрешната памет на компютъра, нейните свойства.

Носители и устройства с външна памет.

Аналогия между човек и компютър.

Според предназначението си компютърът е универсален технически средстваза работата на човек с информация. Компютърната памет съхранява данни и програми.

Принципи на фон Нойман

• Състав на компютърни устройства

  Данните и програмите се съхраняват в общата памет на компютъра

  Данните и програмите се съхраняват в паметта на компютъра под формата на двоичен код.

  Записването на информация в паметта, както и четенето й от паметта се извършва по адреси

Вътрешната памет на компютъра.

Вътрешната памет се състои от частици - битове. Един бит памет съхранява един бит информация.

Байт памет - най-малката адресируема част от вътрешната памет (1 байт = 8 бита)

Всички байтове са номерирани, започвайки от 0

Номер на байт - адрес на байт от паметта

Процесорът осъществява достъп до паметта по адреси

Медия и външни устройства за съхранение

Магнитна памет - стримери и дискови устройства;

Оптична памет - CD, DVD (ROM, R, RW);

Електронна памет - карти памет, флашки.

Работа по проверката.

1. Кои от следните характеристики се отнасят за оперативен, а кои - към външенпамет?

а) Непостоянен е.

б) Обемът му се измерва в десетки и стотици гигабайти.

в) Използва се за дългосрочно съхранениеинформация.

г) Обемът му се измерва в стотици мегабайта или няколко гигабайта.

д) Още бърз достъп.

f) Използва се за временно съхранение на информация.

g) По-бавен достъп.

Който памет V байтовеще вземе следващия двоиченкод: ? Обяснете отговора си.

Текст в обем 1024 битанамиращ се в оперативна памет , започвайки от номер на байт 10 . Какъв ще е адреса последния байт, което е заето от дадения текст?

списък поне петустройства, които познавате външенпамет.

Какво разликадискове CD- ROM, CD- RWИ CD- Р?

Домашна работа. P. 5.6

Описание на презентацията на отделни слайдове:

1 слайд

Описание на слайда:

Предназначение и устройство на компютъра. Принципи на организация на вътрешната и външната памет.

2 слайд

Описание на слайда:

3 слайд

Описание на слайда:

ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ПАМЕТТА: Капацитет - максималното количество информация, което се "побира". различни устройствапамет; Скоростта на достъп до информация; Начин на достъп до информация - пряк или последователен; Принципът на писане-четене - магнитен или оптичен

4 слайд

Описание на слайда:

ВИДОВЕ ПАМЕТ Външна вътрешна VZU (външни устройства за съхранение) е предназначена за дългосрочно съхранение на потребителска информация. Може да се актуализира, изтрива ненужното. Този тип памет не е проектирана да съхранява потребителска информация. Използва се от самата система и осигурява функционирането й. Флопи дискове Твърди дисковеКомпакт дискове Flash-базирани устройства Памет с произволен достъп (RAM) Кеш памет Памет само за четене

5 слайд

Описание на слайда:

ВЪНШНА ПАМЕТ Основната функция на външната памет на компютъра е способността да съхранява голямо количество информация (програми, документи, аудио и видео клипове и др.) за дълго време. Устройство, което предоставя информация за запис / четене, се нарича устройство или дисково устройство и информацията се съхранява на носител (например флопи дискове). Информацията на външни носители има файлова организация. Файлът е информация, съхранявана на външен носител и има собствено име.

6 слайд

Описание на слайда:

Флопи дискове Флопи дискът, известен също като дискета или флопи диск, е кръгла гъвкава плоча с магнетизиран слой, поставена в пластмасова кутия. Флопи дискът се върти в пластмасова кутия, защитена с два дистанционера за намаляване на триенето. Принципът на запис на дискети е магнитен. Достъпът до информация е пряк. Във флопи дисковете (3,5 инча) има режим за защита на информация от изтриване и запис, който се осъществява чрез превключване на съответния превключвател върху пластмасов плик. Една стандартна дискета съдържа 1,44 MB информация. Дискетите се нуждаят от много внимателно съхранение. Те не могат да бъдат мокрени, бити, третирани небрежно.

7 слайд

Описание на слайда:

ТВЪРДИ МАГНИТНИ ДИСКОВЕ HDD(HDD - твърд диск) се отнася за несменяеми дискови магнитни устройства. Твърдите магнитни дискове са няколко десетки дискове, поставени на една ос, затворени в метален корпус и въртящи се с висока ъглова скорост. Скоростта на запис и четене на информация от твърдите дискове е доста висока (около 133 MB / s) поради бързото въртене на дисковете (7200 rpm). Твърдите дискове използват доста крехки и миниатюрни елементи. За да запазите информацията и производителността на твърдите дискове, е необходимо да ги предпазите от удари и резки промени в пространствената ориентация по време на работа.

8 слайд

Описание на слайда:

ЛАЗЕРНИ УСТРОЙСТВА И ДИСКОВЕ Лазерните дискови устройства използват оптичния принцип на четене на информация. На CD (CD - Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD - Digital Video Disk, цифров видео диск) лазерни дискове информацията се записва на една спираловидна писта (като на грамофонна плоча), съдържаща редуващи се участъци с различна отразяваща способност. Лазерният лъч пада върху повърхността на въртящия се диск, а интензитетът на отразения лъч зависи от отразяващата способност на участъка на коловоза и приема стойности 0 или 1.

9 слайд

Описание на слайда:

УСТРОЙСТВА С ФЛАШ ПАМЕТ Флаш паметта е енергонезависим тип памет, която ви позволява да записвате и съхранявате данни в микросхеми. Устройствата, базирани на флаш памет, нямат движещи се части, което гарантира висока безопасност на данните при използване в мобилни устройства. Флаш паметта е микрочип, поставен в миниатюрна опаковка. За да записват или четат информация, устройствата се свързват към компютър чрез USB порт. Информационният капацитет на картите с памет достига 16 GB. Карти с памет

10 слайд

Описание на слайда:

ВЪТРЕШНА ПАМЕТ Устройствата, които съставляват вътрешната памет, се намират на "дънната платка" в системен блок. Този тип памет не е проектирана да съхранява потребителска информация. Тя е използвана компютърна система. Свойства на вътрешната памет: Дискретност; Дискретните обекти са съставени от отделни частици. Паметта се състои от отделни клетки, наречени битове. Адресируемост. Въвеждането на информация в паметта, както и извличането й от паметта, се извършва на адреси.

11 слайд

Описание на слайда:

RAM голям обем, директно свързан с процесора и предназначен за писане, четене и съхраняване на изпълними програми и данни, обработвани от тези програми.

| Предназначение и устройство на компютъра. компютърна памет

Урок 6
Предназначение и устройство на компютъра. Принципи на организация на вътрешната и външната памет

§5. Предназначение и устройство на компютъра
§6. компютърна памет

Предназначение и устройство на компютъра

Основни теми, параграф:

Какво е общото между компютър и човек;
- какви устройства са включени в компютъра;
- какво е данни и програма;
- Принципи на фон Нойман.

Проучвани въпроси:

Какво е общото между компютрите и хората?

С този урок започваме нашето запознаване с компютъра. За компютърните науки компютърът е не само инструмент за работа с информация, но и обект на изследване. Ще научите как работи компютърът, каква работа можете да извършвате с него, какви софтуерни инструменти съществуват за това.

От древни времена хората се стремят да улеснят работата си. За тази цел са създадени различни машини и механизми, които подобряват физическите възможности на човека. Електронен компютър (в съвременната терминология - компютър) (фиг. 2.1) е изобретен в средата на 20-ти век, за да подобри възможностите на умствената работа на човека, тоест работата с информация.

От историята на науката и техниката е известно, че човекът е „надникнал” идеите на много от своите изобретения в природата.

Например още през 15-ти век великият италиански учен и художник Леонардо да Винчи изучава структурата на телата на птиците и използва тези знания за проектиране на самолети.

Руският учен Н. Е. Жуковски, основателят на аеродинамиката, също изучава механизма на полета на птиците. Резултатите от тези изследвания се използват при изчисленията на конструкциите на самолетите.

Компютърът има ли прототип в природата? да Самият човек е такъв прототип. Само изобретателите се стремяха да прехвърлят на компютъра не физическите, а интелектуалните способности на човек.

По своето предназначение компютърът е универсално техническо средство за работа на човек с информация.

Според принципите на устройството компютърът е модел на човек, работещ с информация..

Какви устройства са включени в компютъра

Информационната дейност на човека се разделя на компоненти:

Приемане (въвеждане) на информация;
запаметяване на информация (съхраняване в паметта);
процес на мислене (обработка на информация);
предаване (извеждане) на информация.

Компютърът включва устройства, които изпълняват подобни функции:

Входни устройства;
запаметяващи устройства - памет;
обработващо устройство - процесор;
изходни устройства.

В процеса на работа на компютъра информацията постъпва в паметта чрез входни устройства; процесорът извлича обработената информация от паметта, работи с нея и поставя резултатите от обработката в паметта; резултатите, получени чрез изходните устройства, се съобщават на лицето.

Най-често като входно устройство се използва клавиатурата, а като изходно устройство се използва мониторът или принтерът (печатащо устройство).

Какво е данни и програма

И все пак, човек не може да идентифицира "ума на компютъра" с ума на човек. Най-важната разлика е, че работата на компютъра е строго подчинена на вградената в него програма, докато самият човек контролира действията си.

Компютърната памет съхранява данни и програми.

Данни- това е обработената информация, представена в паметта на компютъра в специална форма.

програмае описание на последователността от действия, които компютърът трябва да извърши, за да реши дадена задача за обработка на данни.

Ако информацията за човек е знанието, което той притежава, то информацията за компютъра са данни и програми, съхранявани в паметта. Данните са „декларативното знание“, програмите са „процедурното знание“ на компютъра.

Принципите на фон Нойман

През 1946 г. американският учен Джон фон Нойман формулира основните принципи на дизайна и работата на компютрите. Съставът на описаните по-горе компютърни устройства и взаимодействието между тях се нарича архитектура на фон Нойман. Архитектурата Neumann се характеризира с наличието на един единствен процесор, който контролира работата на всички останали устройства. Тепърва ще се запознавате с други принципи на фон Нойман.

Накратко за основното

компютъре софтуерно управлявано устройство за извършване на всякакъв вид работа с информация.

Компютърът включва: процесор, памет, входни устройства, изходни устройства.

Съхранява се в паметта на компютъра данни и програми.

компютър работи по програмисъздадени от човека.

Въпроси и задачи

1. Какви човешки способности възпроизвежда компютърът?

2. Избройте основните устройства, които изграждат компютъра. Каква е целта на всеки от тях?

3. Опишете процеса на обмен на информация между компютърните устройства.

4. Какво е компютърна програма?

5. Каква е разликата между данни и програма?

6. Подгответе доклад за принципите, формулирани от фон Нойман.

компютърна памет

Основни теми, параграф:

Вътрешна и външна памет;
- структурата на вътрешната памет на компютъра;
- програма в паметта на компютъра;
- носители и външни памети.

Проучвани въпроси:

Компютърът като модел на човек, работещ с информация.
- Схема на обмен на информация в компютър.
- Разлика между програма и данни.
- Разликата между вътрешната и външната компютърна памет.
- Принципът на двоичното кодиране на информацията.
- Структурата на вътрешната памет на компютъра, нейните свойства.
- Носители и външни памети.

Вътрешна и външна памет

Работейки с информация, човек използва не само своите знания, но и книги, справочници и други външни източници. В глава I „Човекът и информацията“ беше отбелязано, че информацията може да се съхранява в паметта на човека и на външен носител. Човек може да забрави запомнената информация и записите се съхраняват по-надеждно.

Компютърът също има два вида памет: вътрешна (оперативна) и външна (дългосрочна) памет.

Вътрешна памет- Това електронно устройство, който съхранява информация, докато се захранва с електричество. Когато компютърът е изключен от мрежата, информацията от RAM изчезва. Програмата по време на нейното изпълнение се съхранява във вътрешната памет на компютъра.

Формулираното правило се отнася до принципите на Нойман. Това правило се нарича принцип на съхранената програма.

Външна памет- това са различни магнитни носители (ленти, дискове), оптични дискове, флаш карти с памет. Запазването на информация на външен носител не изисква постоянно захранване.

Съвременните компютри имат друг вид вътрешна памет, наречена Памет само за четене - ROM. Това е енергонезависима памет, информацията от която може само да се чете.

Фигура 2.2 показва състава на компютърните устройства. Стрелките показват посоките на обмен на информация.

Структурата на вътрешната памет на компютъра

Компютърните устройства извършват определена работа с информация (данни и програми). Но как самата информация е представена в компютър? За да отговорим на този въпрос, нека надникнем в паметта на машината. Структурата на вътрешната памет на компютъра може условно да бъде изобразена, както е показано на фиг. 2.3.

Най-малката единица компютърна памет се нарича бит памет. На фигура 2.3 всяка клетка представлява бит. Виждате, че думата "бит" има две значения: мерна единица за количество информация и частица от паметта на компютъра. Нека покажем как са свързани тези понятия.

Всеки бит памет може да се съхранява в този моментедна от двете стойности: нула или едно. Използването на два знака за представяне на информация се нарича двоично кодиране.

Данните и програмите в компютърната памет се съхраняват в двоична форма.

Един знак от двубуквена азбука носи 1 бит информация.

Един бит памет съдържа един бит информация.

Битовата структура дефинира първото свойство на вътрешната памет на компютъра - дискретност. Дискретните обекти са съставени от отделни частици. Например пясъкът е дискретен, тъй като се състои от песъчинки. "Пясъчни зърна" компютърна паметса битове.

Второто свойство на вътрешната памет на компютъра е адресируемост. Осем последователни бита памет образуват байт. Знаете, че тази дума също обозначава единица за количество информация, равна на осем бита. Следователно един байт информация се съхранява в един байт памет.

Във вътрешната памет на компютъра всички байтове са номерирани. Номерацията започва от нула.

Поредният номер на един байт се нарича негов адрес.

Принципът на адресируемост означава, че:

Записването на информация в паметта, както и четенето й от паметта се извършва по адреси.

Програма в паметта на компютъра

Няколко последователни байта от паметта образуват клетка от паметта, чийто адрес е адресът на най-малко значимия байт, тоест байтът с най-малко число. Фигура 2.4 показва принципа на адресиране, използвайки 4-байтови клетки от паметта като пример.

Една клетка от паметта може да съхранява една програмна инструкция или елемент от данни, обработен от програмата (например число). Машинната програма е набор от инструкции, разположени в последователни клетки на паметта (фиг. 2.5).

Програмен екипсе състои от операционна част - код на операцията и адресна част - адресите на местоположението на обработваните данни в паметта. Операционният код указва действието, което процесорът предприема по команда. Задачата на процесора е автоматично да изпълнява поредица от програмни команди, докато тя приключи (стоп команди).

Носители и устройства с външна памет

Устройства за външна памет- Това са устройства за четене и запис на информация на външен носител. Информацията на външен носител се съхранява като файлове. Ще научите повече за файловете по-късно.

Най-важните устройства за външна памет в съвременните компютри са магнитни дискови устройства(NMD), или дискови устройства.

Принципът на магнитния запис е изобретен през 20-те години на миналия век. Тогава се появиха акустични магнетофони, които направиха възможно записването на реч, музика на магнитна лента и след това възпроизвеждане на записаните звуци. Първият тип устройства за външна памет на компютрите бяха устройствата с магнитна лента - аналози на акустичните касетофони.

Модерен NMD работи подобно на магнетофон. Върху повърхността на диска, покрита с тънък феромагнитен слой, е записан двоичен код: магнетизираната област е единица, немагнетизираната област е нула. Когато се чете от диска, този запис се преобразува в нули и единици в битовете на вътрешната памет.

Към магнитната повърхност на диска (фиг. 2.6) се довежда записваща глава, която може да се движи по радиуса. По време на работа на NMD дискът се върти. Във всяка фиксирана позиция главата взаимодейства с кръговата писта. Двоичната информация се записва на тези концентрични писти.

Друг вид външни носители са оптичните дискове (другото им име е лазерни дискове). Те използват не магнитен, а оптико-механичен метод за запис и четене на информация.

Първо се появиха лазерни дискове, на които информацията се записва само веднъж. Не може да бъде изтрит или презаписан. Такива дискове се наричат ​​CD-ROM - Compact Disk-Read Only Memory, което означава "компактен диск - само за четене". По-късно са изобретени презаписваеми лазерни дискове, CD-RW. На тях, както и на магнитни носителисъхранената информация може да бъде изтрита и пренаписана.

Носителите, които потребителят може да премахне от устройство, се наричат ​​сменяеми носители.

От сменяемите носители лазерните дискове от типа DVD (Digital Versatile Disk - универсален цифров диск) имат най-голям информационен капацитет. Понякога се наричат ​​видеодискове. Количеството информация, съхранявана на DVD, се измерва в гигабайти. Филми, записани на DVD, могат да се гледат на компютър, точно както на телевизор.

Сравнително нов тип устройство с външна памет е флаш паметта. Устройството с флаш памет се свързва към компютъра чрез универсален USB конектор.

Накратко за основното

Компютърът се състои от вътрешна и външна памет.

Изпълнимата програма се съхранява във вътрешната памет (принцип на съхранената програма).

Информацията в компютърната памет е в двоична форма.

Най-малката единица от вътрешната памет на компютъра е малко. Един бит памет съхранява един бит информация: стойността 0 или 1.

Осем последователни бита образуват байт памет. Байтовете се номерират, започвайки от нула. Поредният номер на един байт се нарича негов адрес.

Във вътрешната памет информацията се записва и чете по адреси.

Машинната програма е набор от инструкции, разположени в последователни клетки на паметта.

Външна памет: магнитни дискове; оптични (лазерни) дискове - CD, DVD; флаш памет.

Въпроси и задачи

1. Опитайте се да обясните защо компютърът се нуждае от два вида памет: вътрешна и външна. Подгответе съобщение.

2. Какъв е принципът на съхранената програма?

3. Какво е свойството дискретност на вътрешната памет на компютъра?

4. Какви са двете значения на думата "бит"? Как са свързани?

5. Какво е свойството адресируемост на вътрешната памет на компютъра?

6. Какво е машинна програма? Каква информация се съдържа в една програмна команда?

7. Наименувайте външните устройства за съхранение на вашия компютър и ги снимайте.

8. Какви видове оптични дискове познавате?

Електронно приложение за урока

Изтегляне на материали за уроци