Обработката на данни в компютър се извършва с помощта на. Как компютърът обработва информация?

Ориз. 23. Схема за обработка на информация на компютър

Нека разгледаме процеса на обработка на информация, използвайки примера на програма:

var CHISLO: цяло число;

ЧИСЛО:=ЧИСЛО+1;

Обработката на информацията протича на няколко етапа:

1. Източникът на информация е програмистът, ако програмата се отстранява, или потребителят, ако програмата се използва. Сигналът S1 е входни данни, например стойностите на променливата CHISLO. Носителят на информация е произволен.

2. Възприемането на сигнала S1 се инициира, когато се изпълни командата, съответстваща на оператора за въвеждане (CHISLO). Въведената от клавиатурата информация се поставя в междинната буферна памет на входното устройство. Носителят на сигнала S2 е електронен по природа.

3. Въведената информация се прехвърля от буферната памет към адреса на основната памет, посочен в модула за зареждане, за да се приспособи съответната променлива. Например, на променливата CHISLO е разпределена двубайтова област на паметта на адрес 0002:0008. Сигналът S3 е електронен по природа.

4. Обработката се извършва от процесора и се състои в изпълнение на оператора за присвояване от дадената програма. Този оператор съответства на код, който изпълнява следните действия:

· 1 се поставя в регистър AX;

· данни, намиращи се на адрес 0002:0008, се поставят в CX регистър - това е стойността на променливата CHISLO, въведена по време на възприемане;

· добавя се съдържанието на регистрите AX и CX, резултатът се поставя в регистъра AX;

· съдържанието на регистъра AX е поставено на адрес 0002:0008, т.е. присвоени на променливата CHISLO. В този случай паметта, разпределена за променливата, може да не е достатъчна, за да побере резултата, ако например въведената стойност е твърде голяма. Тогава възниква ситуация на преливане. По този начин семантиката на сигнала S4 се различава в зависимост от резултатите от изчисленията:

· ако изчисленията са правилни, това е стойността на променливата CHISLO, която се намира на адрес 0002:0008 и следователно е електронна по природа;

· ако изчисленията са неправилни, тогава сигналът S4 е диагностично съобщение за недостатъчна памет за променливата; също е електронен по природа.

5. Съхранението не се извършва, тъй като програмата не съдържа команди за привличане на външна памет.

6. Трансфер на информация е прехвърлянето на сигнала S4 от основната памет на компютъра към междинната буферна памет на изходното устройство, което за нашата програма е мониторът. Инициира се от оператора за запис (CHISLO), ако обработката е завършена правилно или от OS, ако има грешка в програмата. Във всеки случай се извършва от инструменти на ОС и интерфейсни канали между изходното устройство и други компютърни устройства. Сигналите S4 и S5 в този случай са идентични по синтаксис и медия и се различават само по местоположение.

7. Представянето на информация се състои в преобразуване на сигнала S5 във форма, разбираема и удобна за потребителя. Изпълнява се от изходно устройство, което в случая е монитор, тогава сигналът S6 е електронен.

ИНФОРМАЦИОНЕН ДИСПЛЕЙ

PC графична подсистема

Графичната подсистема на всеки компютър се състои от три части. В един от тях се създава и съхранява информация за изображението; тази част се нарича графичен адаптер (видео адаптер). Другата част се използва за показване на тази информация; Това монитор. Останалата част е кабелът, свързващ първите два.

Мониторсе състои от дисплейно устройство (дисплей), хардуер, който директно създава изображение на екрана, и електронни схеми, контролирайки работата на самия екран. Мониторът се различава от телевизора по това, че използва отделни часовникови и цветни сигнали. За разлика от тях, телевизорът декодира само един съставен сигнал, съдържащ едновременно сигнали за синхронизация, цвят и звук.

Създаването на изображение на монитора обикновено се контролира от аналогов видео сигнал, генериран от видео адаптера. Компютърът генерира цифрови данни за изображения, които се прехвърлят от RAM към специализиран процесор на видеокартата, където се обработват и съхраняват във видео паметта. Паралелно с натрупването на цялостно цифрово „изображение” на изображението на екрана във видео паметта, данните се четат от цифров аналогов преобразувател (DAC). Тъй като DAC обикновено (макар и не винаги) включва своя собствена памет с произволен достъп (RAM) за съхраняване на цветовата палитра в 8-битови режими, той се нарича още RAMDAC. В последната стъпка DAC преобразува цифровите данни в аналогови и ги изпраща към монитора. Тази операция се извършва от DAC няколко десетки пъти за една секунда; тази характеристикаНаречен честота на актуализиране (или регенериране).екран. Според съвременните ергономични стандарти честотата на опресняване на екрана трябва да бъде поне 85 Hz, в противен случай човешкото око ще забележи трептене, което ще се отрази негативно на зрението.

Дисплей– устройство за визуализация (показване) на текстова и графична информация без нейното дълготрайно фиксиране.

Дисплеят служи както за показване на информация, въведена чрез клавиатурата или други входни устройства, така и за предоставяне на съобщения на потребителя, както и за показване на резултатите, получени при изпълнение на програми.

Според физическите принципи на формиране на изображението дисплеите са:

1) на базата на електронно-лъчева тръба;

2) течен кристал;

3) плазма (газоразрядна).

Дисплеите, базирани на електронно-лъчева тръба, са традиционни и принципът им на работа е подобен на домакинския телевизор. В катодна тръба се формира лъч (или три лъча за цветни тръби), като чрез контролиране на неговото движение и интензитет може да се получи изображение върху фосфорен екран.

Течнокристален екран (индикатор) е набор от сегменти за възпроизвеждане на елементарни части от изображение (по-специално точки). Всеки сегмент се състои от нормално прозрачна анизотропна течност, поставена между два прозрачни електрода. Когато се приложи напрежение към електродите, коефициентът на отражение на течността се променя и сегментът потъмнява, когато е осветен от външен източник на светлина. LCD индикаторите с подсветка (подсветка) напоследък са широко разпространени в компютрите. Техен дизайнерска характеристикасе крие във факта, че източник на светлина е поставен зад екрана, а самият екран се състои от течни кристални клетки, които обикновено са непрозрачни. Когато се подаде напрежение към такава клетка, тя започва да пропуска светлина, което води до изображение на екрана. Този принцип на изображения улеснява създаването на цветни дисплеи. За да направите това, достатъчно е да имате три течнокристални клетки на екрана, които осигуряват възпроизвеждането на основните цветове (червено, зелено и синьо) в светлината.

Екранът на плазмения дисплей е матрица от газоразрядни елементи. Когато се прилага върху електроди газоразряден елементнапрежение, възниква електрически разряд на червено или оранжево сияние в газа, с който е пълен този елемент. В сравнение с дисплеите с течни кристали, плазмените дисплеи имат по-висок контраст, но и имат повишена консумация на енергия.

Видео адаптервключва видео памет, която съхранява показаното изображение този моментна екрана на дисплея устройство с памет само за четене, което съхранява набори шрифтове, показвани от видео адаптера в текстови и графични режими, и функции на BIOS за работа с видео адаптера. Освен това видеоадаптерът съдържа видео процесор - сложно устройство за управление, което осигурява обмен на данни с компютъра, формиране на изображение и някои други действия.

Как работи видео адаптера. Преди да се превърнат в изображение на монитора, двоичните цифрови данни се обработват от централния процесор, след което се изпращат през шината за данни към видео адаптера, където започват да се обработват. Обработените цифрови данни се изпращат във видеопаметта, където се създава изображение, което трябва да се покаже на дисплея. След това, все още в цифров формат, данните, съставляващи изображението, се прехвърлят в RAMDAC, където се преобразуват в аналогови и след това се прехвърлят към монитор, който показва желаното изображение.

Режими на работа на видео адаптера.Видео адаптерите могат да работят в различни текстови и графични режими, различаващи се по разделителна способност, брой показвани цветове и някои други характеристики.

Текстов режим.Основният видео режим на персоналните компютри е текстовият режим. В този режим линиите и правоъгълниците се създават с помощта на псевдографски символи. 256 такива 8-байтови (или 12-байтови, или 14-байтови, или 16-байтови) кодови групи се съхраняват в паметта за чертежите на всички символи, които трябва да бъдат изчертани, и цялата тази област на паметта се нарича буфер за генериране на знаци. Адаптерът на дисплея "разпознава" началния адрес на този буфер (серийния номер на неговия начален байт, броен от началото на паметта), взема кода на символа от видео паметта, което означава серийния номер на неговата кодова група в генератора на символи буфер, умножава го по броя на пикселните линии в изображението на символа и добавя полученото число към началния адрес на буфера на генератора на знаци. Полученото число е началният адрес на кодовата група на изображението на символа. След това видео адаптерът взема всеки байт от кодовата група на изображението и работи с отделни битове от байта: за нула битове той показва пиксела с цвета на фона, а за единични битове с цвета на картината (взима и фона и кодове на цветовете на картината от видео паметта - от атрибута байт). Ето как буквените шаблони се появяват на екрана на дисплея, също като всичко останало в компютъра, кодирани двоични числа. Картината е много подобна при отпечатване на символни изображения, само кодовете на символните изображения и техните серийни номера се съхраняват постоянно в паметта на печатащото устройство или се въвеждат там от паметта на компютъра, преди да започне печатът. Единиците в кодовете на шаблони на знаци се дешифрират в този случай като необходимостта, например, да се удари съответната игла в иглени печатащи устройства.

Графичен режим.В графичните режими видеобуферът е организиран като последователност от битови полета, като състоянието на битовете на всяко поле определя цвета индивидуална точкаекран. В графичен режим екранът е разделен на отделни светещи точки, чийто брой зависи от вида на дисплея, например 640 хоризонтално и 480 вертикално. Обикновено се наричат ​​светещи точки на екрана пиксели, техният цвят и яркост може да варират. Именно в графичен режим всички сложни графични изображения се появяват на екрана на компютъра, създадени от специални програми, които контролират параметрите на всеки пиксел на екрана. Графичните режими се характеризират с такива показатели като разделителна способност и палитра.

Резолюция– броя на точките, с които изображението се възпроизвежда на екрана. Понастоящем типичните нива на разделителна способност са 800 x 600 пиксела или 1024 x 768 пиксела. Въпреки това, за монитори с голям диагонал може да се използва разделителна способност от 1152 x 864 пиксела.

Размерът на екрана по дължина е равен на ширината на цялата видима област на екрана, умножена по броя на пикселите на изображението, разделена на броя на елементите на изображението в ред (това е първият от числа, които определят режима на сканиране на монитора).

Пример: 17" монитор има ширина на видимата област от около 32 cm. Ако режимът е зададен на 1024 x 768, тогава изображение от 640 пиксела ще има ширина 32 x 640: 1024 = 20 cm.

По същия начин се определя височината на изображението на екрана.

Палитра– броя на цветовете, които се използват за възпроизвеждане на изображението, например 4 цвята, 16 цвята, 256 цвята, 256 нюанса сиво, 2 16 цвята в режим, наречен High color, или 2 24 цвята в режим True color.

Можете да промените възможностите на графичната подсистема, като замените използвания в нея хардуер. В повечето случаи това означава смяна на видеокартата. Тъй като всеки графичен адаптер използва свои собствени видео режими и всеки режим има свой собствен специални изискваниякъм паметта, паметта на дисплея, която компютрите използват, е физически разположена на самата графична карта, така че ако сменим адаптера, сменяме и паметта. Така автоматично получаваме необходимото количество и тип памет на дисплея, когато инсталираме конкретен графичен адаптер.

Специални видео адаптери.За компютърни системи, критични за производителността на видеоподсистемата, се произвеждат специални видеоадаптери с графични копроцесори. Такива видео адаптери могат да поемат някои от изчислителна работасвързани с изграждането на изображение, те могат, например, независимо да конструират кръг, определен от неговия център и радиус, и могат да извършват хардуерни движения на областите на изображението на екрана. Можете дори сами да програмирате такива видео адаптери да извършват определени действия, освобождавайки процесорно време за други нужди.

За да се улесни използването на графични копроцесори, с тях се доставят драйвери за различни програми - системи за автоматизирано проектиране, моделиране и операционна система Windows.

Видео памет.Видео паметта е предназначена за съхраняване на видео информация - двоичния код на изображението, изведено на екрана.

Видео паметта е електронно енергонезависимо устройство за съхранение. Може да съхранява няколко страници с висококачествена графика наведнъж. Наличната графична и цветова разделителна способност зависи от обема на видео паметта.

Повечето видео системи имат достатъчно видео памет, за да съхраняват повече от една екранна страница с данни, така че само част от това, което се съхранява във видео паметта, се вижда на екрана по всяко време.

Видео паметта съхранява информация за цвета на всяка точка на екрана. Колкото повече различни цветове се използват, толкова повече видео памет е необходима.

Страница– раздел видео памет, който съдържа информация за едно екранно изображение (една картина на екрана). Видео паметта може да побере няколко страници едновременно.

Капацитет на видео паметта (V) определя се по формулата:

V = n. М. Н. b ,

където n е броят на страниците;

M – брой пиксели в ред;

N – брой линии;

B – битова дълбочина.

Сега най-популярните видео адаптери у нас са графичните ускорители SVGA и Windows.

За компютърни системи, които са критични за скоростта на видеоподсистемата, се произвеждат специални видеоадаптери с графични копроцесори.

Графичен копроцесор- сърцето на видео адаптера. Той се занимава с показване на информация на екрана, обмен на данни с централния процесор и решаване на много други задачи. С модерни адаптери GPUоблекчава централния процесор на компютъра и поема редица проблеми, свързани с формирането на изображението.

Специален случай на видео адаптери с графични копроцесори са графичните ускорители за Windows. Те са специално проектирани да подобрят производителността на видео подсистемата на компютъра при работа в Windows среда.

Трябва да се подчертае, че за разлика от графичните копроцесори с по-общо предназначение, ускорителят на Windows е фокусиран изключително върху използване във връзка с Windows.

Картите за графичен ускорител и графичните копроцесори могат да работят в режими High Color и дори True Color. Въпреки това, с такива обеми на изображения, които видеопаметта съдържа в режимите High Color и True Color, количеството информация, прехвърлено от RAM на компютъра към видеопаметта на адаптера, става просто огромно.

D-ускорители

Видео адаптери, които могат да ускорят операциите 3D графики, се наричат ​​3D ускорители (синоним е 3D ускорител). Какви действия ускорява 3D ускорителят?

Нека изброим най-често срещаните операции, които 3D ускорителят изпълнява на хардуерно ниво.

Премахване на невидими повърхности. Обикновено се извършва с помощта на метода Z-буфер, който се състои в това, че проекциите на всички точки от триизмерен модел на обект върху равнината на изображението се сортират в специална памет (Z-буфер) според разстоянието от равнината на изображението.

Засенчване(Засенчване) придава на триъгълниците, които изграждат обекта, определен цвят в зависимост от осветлението. Може да бъде: равномерно (плоско засенчване), когато всеки триъгълник е боядисан равномерно, което причинява ефекта не на гладка повърхност, а на многостен; Gouraud Shading, който интерполира цветови стойности по всеки ръб, придавайки на извитите повърхности по-гладък вид без видими ръбове; според Phong Shading, когато се интерполират нормални вектори към повърхността, което прави възможно постигането на максимален реализъм, но изисква големи изчислителни разходи и все още не се използва в масовите 3D ускорители. Повечето 3D ускорители могат да извършват засенчване на Gouraud.

Изрязване(Изрязване) определя частта от обекта, видима на екрана, и изрязва останалата част, за да не се извършват ненужни изчисления.

Изчисляване на осветлението.За извършване на тази процедура често се използва методът Ray Tracing, за да се вземе предвид повторното отразяване на светлината между обектите и тяхната прозрачност. Всички 3D ускорители могат да изпълняват тази операция с различно качество.

Картографиране на текстури), или налагане на плосък растерно изображениевърху триизмерен обект, за да направи повърхността му по-реалистична. Например, в резултат на такова наслагване, дървена повърхност ще изглежда точно като направена от дърво, а не от неизвестен хомогенен материал. Висококачествените текстури обикновено заемат много място. За работа с тях се използват 3D ускорители на AGP шината, които поддържат технологията за компресиране на текстури. Най-модерните карти поддържат мултитекстуриране - едновременно наслагване на две текстури.

Филтриране(филтриране) и изглаждане(Анти-алиасинг). Anti-aliasing се отнася до намаляването на изкривяването на текстурните изображения чрез интерполирането им, особено по границите, а филтрирането се отнася до метод за намаляване на нежеланото „зърнисто“ при промяна на мащаба на текстура при приближаване или отдалечаване от 3D обект.

Прозрачност, или алфа канал на изображение (Transparency, Alpha Blending) е информация за прозрачността на даден обект, която ви позволява да създавате прозрачни и полупрозрачни обекти като вода, стъкло, огън, мъгла и мъгла. Замъгляването често се отделя в отделна функция и се изчислява отделно.

Трептенеили смесването на цветове се използва за обработка на дву- и триизмерни изображения с голям брой цветове на устройство с по-малко цветове. Тази техника се състои в рисуване на специален модел с малък брой цветове, който, когато се отстрани от него, създава илюзията за използване Повече ▼цветове.

Свързана информация.

Какво компютърно устройство обработва информацията, която получава? Как се извършва този процес? Какъв вид устройство се използва? Какви са перспективите за неговото развитие?

компютър?

Това е микропроцесор (интегрална схема) или електронен блок, който изпълнява машинни инструкции (с други думи програмен код). Това е основната част от компютърния хардуер. Понякога към името му се добавя префиксът „микро-“. Това е специално компютърно устройство, предназначено за обработка на информация. Да навлезем малко в историята. Първоначално терминът „процесорно устройство“ описва специален клас логически машини, които са необходими за извършване на комплекс компютърни програми. Постепенно името на цялото устройство беше прехвърлено на неговата част. Реализацията, архитектурата и изпълнението на процесорите са се променяли много пъти от създаването им. Но функционалността остава същата като преди. При оценката на всяко устройство трябва да се вземат предвид следните параметри: производителност, тактова честота, консумация на енергия, архитектура, стандарти за литографски процес. Това е компютърното устройство, в което се обработва информацията.

Перспективи

Като компютър универсално устройствообработката на информация непрекъснато се подобрява. Все по-често казват, че скоро модерни процесорище достигнат физическите си граници, така че материалната им част ще се промени драматично. Има следните опции:

1. Това са изчислителни системи, които ще използват възможностите на молекулите (теоретично органични). Те използват идеята за осъзнаване на възможностите на атомите и тяхното местоположение в пространството.
2. При тях за предаване на сигнали вместо електрони ще се използват фотони.
3. Квантови компютри. Теоретично тяхната работа ще се основава на квантови ефекти. В момента активно се разработват работни версии на такива процесори. Тази компютърна технология за обработка на информация се счита за най-обещаваща.

Митът за мегахерца

Малко за принципите на компютърна обработка на информация. Между обикновени потребителиШироко разпространено е мнението, че колкото по-висока е тактовата честота на един процесор, толкова по-висока е производителността, която той може да похвали. Всъщност това не е съвсем вярно. Това твърдение може да се приложи само към тези процесори, които имат една и съща архитектура и микроархитектура.

Какво има в Руската федерация?

Може ли да се похвали с нещо сега? Сега повечето изследователски центрове и предприятия са консолидирани в холдинга Ruselectronics. Основана е през 1997г. При създаването си тя включва 33, а сега 123 предприятия. Те са специализирани в разработването и промишленото производство на електронно оборудване, оборудване и материали. Може също да се създаде технически средствакомуникации. В по-голямата си част те произвеждат специфични продукти, но има опити за навлизане на масовия пазар (макар и не много успешни).

Консумация на мощност на процесора

Това често се нарича техен. И така, първите процесори с x86 архитектура консумират изключително малко количество енергия (в сравнение със съвременните образци), чийто обем обикновено е части от вата. С увеличаването на броя на транзисторите и тактовата честота този параметър се е увеличил значително. Днес можете да намерите представители, които трябва да бъдат снабдени със 130 вата, и няма съмнение, че дизайнерските бюра вече разработват „чудовища“, които се нуждаят от още повече. Преди това коефициентът на потребление на енергия беше незначителен. Но оттогава принципите на компютърна обработка на информация се промениха и мощността на устройствата се увеличи. Сега процесорът има значително влияние върху еволюционните процеси:

1. Необходимо е да се подобрят производствените технологии, за да се намали консумацията на енергия на процесора.
2. Трябва да се търсят нови материали, които да намалят токовете на утечка.
3. Необходимо е да се работи върху намаляване на напрежението за захранване на ядрото на процесора.
4. Появиха се гнезда със значителен брой контакти, чийто брой е повече от 1000. Те са необходими за осигуряване на захранване на процесорите.
5. Оформлението на устройствата се променя. Така че кристалът се премести навън отвътре, за да улесни процеса на отстраняване на топлината.
6. Появи се интелигентни системи, които динамично променят захранващото напрежение. Те могат да повлияят на честотата на ядрата и отделните процесорни блокове, за да деактивират временно това, което не се използва.
7. В кристала са интегрирани температурни сензори, както и системи за предотвратяване на прегряване. Те намаляват и могат да го спрат напълно, ако се премине определена линия.
8. Появиха се енергоспестяващи режими, които приспиват процесорите при ниско натоварване.

Компютрите са сложни и консумацията на енергия представлява друго предизвикателство странични ефекти. Ето за това ще говорим сега.

Работна температура на процесора

Друг важна характеристика. Той показва максимално допустимата температура, която може да съществува на повърхността на матрицата на процесора или полупроводника, когато е възможна нормална работа. Тя е в пряка зависимост от качеството на отстраняване на топлината и натоварването. Когато температурата надвишава препоръчания максимум, няма гаранция за нормална работа. Повечето процесори работят нормално, ако е под 85˚C. Ако температурата е по-висока, тогава има основания за грешки при стартиране на програми или компютърът може да замръзне. В някои случаи могат да настъпят необратими промени в самия процесор. Съвременните модели обикновено следят прегряването и ограничават тяхната производителност. Това е компютърното устройство, в което се обработва информацията.

и отвеждане на топлината

Как да намалим негативните последици от повишаването на градусите? За отвеждане на топлината се използват активни охладители и пасивни радиатори. Всеки метод има своите предимства и недостатъци.

Измерване и показване на температурата на процесора

Но как устройствата знаят, че трябва да променят тази характеристика? В центъра на капака е монтиран специален температурен датчик, който може да бъде термодиод, термистор или транзистор със затворен колектор и основа.

Заключение

И така, какво устройство се използва за обработка на информация в компютър? Точно така, компютърен процесор. Сега знаете отговора не само на този въпрос, но и характеристиките на това устройство и съществуващите проблеми и перспективи. Това означава, че има информация за това как такъв важен компонент на комплекса техническа системаи в кое компютърно устройство се обработва информацията.

Определение 1

Обработката на информация от компютър е всяка нейна трансформация в различни състояния.

Въведение

Компютърът е предназначен за автоматизирана работа с информационни данни. Всички негови компоненти са предназначени да решат тази основна задача. За да обработвате информация в компютър, трябва да извършите следните основни процедури с него:

1. Въвеждане на информационни данни в компютър. Това действие трябва да се извърши, за да може компютърът да получи „суровини“ за обработка.
2. Запазване на получената информация. Трябва да имате устройство на вашия компютър, което ви позволява да направите това.
3. Обработка на получената информация. Това изисква определени алгоритми на работа. Компютърът трябва да има такива алгоритми и трябва да му бъде дадена възможност да ги прилага към получената информация, което в крайна сметка ще доведе до производството на изходни данни.
4. Запазване на получените резултати от обработката на информацията. Подобно на въведената информация, резултатите също трябва да се запомнят за по-късна употреба.
5. Извеждане на обработена информация от компютъра. Тази процедура позволява да се предадат резултатите от работата на компютъра на потребителя в удобен за него формат.

Бележка 1

И така, основното свойство на компютъра е способността да обработва информация и всичките му вътрешни елементи са предназначени да я преобразуват в най-компресираните времеви интервали.

Обработката на информация от компютър е нейното различни трансформации в различни състояния. За тази цел компютърът разполага с модул, който е предназначен специално за много бърза работас данни и това е процесорът.

Процесорът е предназначен да извършва различни операции с данни, които се прехвърлят към него от модул, който служи за бързо съхраняване както на входна, така и на изходна информация - това е памет с произволен достъп (RAM).

RAM също съхранява междинни данни, които възникват, когато информацията се обработва от процесора. Процесорните модули и RAM работят на много високи честоти, а броят на извършените операции може да достигне милиони в секунда. Съответно входните и изходните блокове не могат да работят с такава скорост. Поради тази причина, за да комуникира с външни устройства, компютърът съдържа контролери на входен и изходен модул. Те са проектирани да отговарят на скоростта на процесора и RAM с ниската скорост на операциите за въвеждане/извеждане на данни. Такива контролери са разделени на универсални и специализирани, тоест предназначени само за работа специфични устройства. Например, видеокартата на компютъра е специализиран модул (устройство), тъй като предназначението му е да извежда информация само на монитора.

процесор

Процесорният модул се счита за основния блок на компютъра, който е предназначен да обработва информационни данни. Всички останали компютърни блокове работят под управлението на процесора и той също така извършва всички логически и математически изчисления.

Основният компонент на процесора е аритметичното логическо устройство (ALU). Основната му функция е да извършва всички изчислителни процедури върху информационни данни.

В допълнение към ALU, процесорният блок има контролен модул, който контролира работата на всичко персонален компютър. Той също така отговаря за реда на изпълнение на машинните команди. Днес процесорният модул обикновено е набор от големи интегрални схеми (LSI), разположени на дънната платка.

Процесорът обработва информационни данни под формата на числа, текст, графики, видео и звук. Скоростта на процесора се задава от специален чип, наречен тактов генератор. Този генератор генерира електрически тактови импулси, които синхронизират работата на блоковете на персоналния компютър. Може да се направи аналогия между тактов генератор и метроном, който задава ритъма на процесора.

Бележка 2

Тактовият цикъл се отнася до интервала от време между съседните импулси на генератора, а тактовата честота е броят на тактовите цикли в секунда. За да извърши една операция, процесорът изисква интервал от време, определен от определен брой тактови цикли.

Компютърни устройства за съхранение

Информацията, получена чрез входни устройства, се изпраща до устройства за съхранение или по друг начин модули памет, в които се съхранява за по-нататъшна обработка от процесора. Носител на информация е физически обект, в който е записана информация. Носителят може да бъде обикновен лист хартия, човешки мозък, перфокарта, перфорирана хартиена лента, магнитна лента и накрая HDDи други компютърни памети.

Днешното развитие на електрониката включва най-много различни видовеинформационни медии. За съхраняване на данни под формата на кодове се използват електромагнитните и оптични качества на различни материални обекти. Вече се проектират носители, използващи молекулярното ниво на материята. Компютърната памет се разделя на вътрешна и външна. На свой ред вътрешна паметразделени на постоянни и оперативни.

Паметта само за четене (ROM) обикновено съхранява управляващата програма на компютъра и информацията от нея може само да се чете и не може да се записва. Информацията в ROM се запазва дори след изключване на компютъра. Данните се записват в ROM веднъж, обикновено в корпоративна среда, и тези данни вече не се променят. ROM съхранява операционната система на компютъра и е енергонезависима.

Паметта с произволен достъп (RAM) е предназначена за съхраняване на информационни данни (първоначални, междинни, крайни) и приложни програми. На английски RAM е RAM (Random Access Memory), което означава произволен достъп до паметта. Тоест, процесорът има възможност за достъп до клетките на паметта в произволен ред. Информацията в RAM може да се записва или чете от нея, но след изключване на захранването цялата информация се губи.

Почти всеки дом има компютър и дори не един, а няколко. Но малко хора разбират как компютърът обработва информация и ни разбира. Ако наскоро сте завършили училище или все още учите, тогава вероятно сте разглеждали тази тема в часовете по информатика, но по-старото поколение вероятно не знае това и дори не се замисля за факта, че „говори“ на компютър на езика на числата в двоичната система.

Цялата цифрова информация се предава в битове. малко е единица информация, която компютърът разбира. Всичко, което правим на компютъра, се превежда в специален двоичен код, който се състои от 0 и 1. Ако има сигнал, значи е 1, ако няма сигнал, тогава е 0. За компютър това не са числа, а сигнали. Има сигнал, няма сигнал. Компютърът разбира всяко число по свой начин - в двоичната система.

0 - 0 (нула)

1 - 1 (един)

2 - 10 (една-нула) (една единица от втората цифра)

3 – 11 (едно-едно)

4 - 100 (една нула-нула) (една единица от третата цифра

5 - 101 (едно-нула-едно)

6 - 110 (едно-едно-нула)

7 - 111 (едно-едно-едно)

8 - 1000 (една нула-нула-нула) (една единица от четвъртата цифра)

9 - 1001 (едно-нула-нула-едно)

10 – 1010 (едно-нула-едно-нула)

Ако искате да разбирате компютърния език, трябва да го научите двоична система смятане.

Нулите и единиците в компютъра се наричат битове и се извикват групи от осем бита байтове .

Един байт може да съдържа число от 0 до 255.

Два байта могат да съдържат число от 0 до 65535.

Три байта могат да съдържат число от 0 до 16 милиона.

Например,

число 2000 = 00000111 11010000

записан в два байта, по 8 бита всеки.

С числата е повече или по-малко ясно, но как компютърът разбира текст?

Компютърът преобразува всякакви букви в числа. Превръщайки буква в число, компютърът превръща числото в сигнали и ги записва, като числа, с битове, от които се сглобяват байтове:

А – 192 – 11000000

Б – 193 – 11000001

Б – 194 – 11000010

G – 195 – 11000011

Пълна таблица с кодове Ascii на руската азбука

Чрез натискане на клавиш на клавиатурата вие подавате на компютъра сигнал в двоичната бройна система (всеки клавиш има свой код). Той я разбира и с помощта специална програмапреобразува този сигнал в разбираем за нас символ и го показва на монитора. Грубо казано, оказва се, че клавиатурата служи като преводач между нас и компютъра.

Същото се случва и с графична информация. За да запазите картина и да работите с нея на компютър, тя трябва да бъде преобразувана в сигнали, т.е. дигитализирам . За тази цел можете да използвате или дигитална камераили видеокамера.

Всяка точка има свой собствен код:

Черна точка: 0, 0, 0;

Бяла точка: 255, 255, 255;

Кафяв: 153, 102, 51;

И т.н. Всеки цвят има свой собствен код (код на цвета).

Таблица
съвпадащи цветове с шестнадесетичен
RGB компоненти .

а) външна памет б) дисплей; в) процесор; г) клавиатура.

20. МОДЕМ- това устройство:

а) да съхранява информация;

б) да обработва информация в даден момент;

в) да предава информация по телефонни комуникационни канали;

г) за отпечатване на информация.

21. извеждане на информация?а) RAM; б) дисплей; в) мишка; г) клавиатура,

22. За какво компютърно устройство е предназначеновъвеждане на информация?принтер; б) дисплей; в) процесор; г) клавиатура.

2 3. RAM обслужва:

а) да съхранява информация;

б) за обработка на информация;

в) за стартиране на програми;

г) да обработва една програма в даден момент.

2 4. Плотер - това устройство:

а) за четене на графична информация;

б) за въвеждане;

в) за теглене;

г) за сканиране на информация.

25. Външните устройства за съхранение включват:

а) процесор; б) дискета:

в) монитор; г) твърд диск. 2 6. Мишката е устройство:

а) оттегляне;

в) разчитане на информация;

г) сканиране на информация.

27. Посочете минимално необходимия набор от устниУстройство, предназначено за работа с компютър:

а) принтер, системен блок, клавиатура;

б) процесор, RAM, монитор, клавиатура;

в) процесор, стример, твърд диск;

г) монитор, твърд диск, клавиатура, процесор .

28. Външната памет служи за:

а) да съхранява оперативна, често променяща се информация в процеса на решаване на проблем;

б) за дългосрочно съхранениеинформация независимо дали компютърът работи или не;

в) за съхраняване на информация в компютър;

г) да обработва информация в даден момент.

Какво е операционна система

Операционната система е програма, която се зарежда, когато включите компютъра си. Той осъществява диалог с потребителя, управлява компютъра, неговите ресурси (RAM, дисково пространство и др.) и стартира други (приложни) програми за изпълнение. Операционната система предоставя на потребителя и приложните програми удобен начин за комуникация (интерфейс) с компютърни устройства.

Основната причина за необходимостта от програма като операционна система е, че основните операции за работа с компютърни устройства и управление на компютърни ресурси са операции на много ниско ниво и действията, които се изискват от потребителя и приложните програми всъщност се състоят от няколко стотици или хиляди такива елементарни операции.

Има около дузина формати на флопи дискове и операционната система трябва да може да работи с всички тези формати. За потребителя работата с флопи дискове от различни формати трябва да се извършва по абсолютно същия начин;

Файл на флопи дискове заема определени области и потребителят не трябва да знае нищо за кои. Всички функции за поддържане на таблици за разпределение на файлове, търсене на информация в тях и разпределяне на място за файлове на дискети се изпълняват от операционната система и потребителят не може да знае нищо за тях;

По време на работа на програмата за копиране могат да възникнат няколко десетки различни специални ситуации, например повреда при четене или запис на информация, устройствата не са готови за четене или запис, няма място на дискетата за копирания файл и т.н. За всички тези ситуации е необходимо да се предоставят подходящи съобщения и коригиращи действия. Операционната система също така извършва спомагателни действия като копиране или отпечатване на файлове. Освен това операционната система се зарежда в RAMвсички програми, прехвърля им контрол в началото на тяхната работа, извършва различни спомагателни действия по искане на работещите програми и освобождава RAM, заета от програмите, когато те прекратят работа.

Потребителски диалог с MS DOS

Когато MS DOS е готов за диалог с потребителя, той показва подкана на екрана, например или C:\>

Това означава, че MS DOS е готов да получава команди.

Диалогът на потребителя с MS DOS се осъществява под формата на команди. Всяка потребителска команда означава, че MS DOS трябва да извърши едно или друго действие, например да отпечата файл или да покаже съдържание на директория.

Командата на MS DOS се състои от името на командата и параметри по избор, разделени с интервали. Името и параметрите на командата на MS DOS могат да бъдат въведени както с главни, така и с малки латински букви. Всяко въвеждане на команда завършва с натискане на клавиш

Основни компоненти на MS DOS

Операционната система MS DOS се състои от следните части.

Основната входно-изходна система (BIOS), разположена в паметта само за четене на компютъра (памет само за четене, ROM). Тази част операционна системае "вграден" в компютъра. Целта му е да изпълнява най-простите и универсални услуги на операционната система, свързани с I/O. Основната I/O система също така съдържа тест за производителност на компютъра, който проверява работата на паметта и устройствата на компютъра, когато захранването на компютъра е включено. Освен това, основна система I/O съдържа програма, която извиква зареждащото устройство на операционната система.

Зареждащата система на операционната система е много кратка програма, разположена в първия сектор на всяка дискета с операционна система MS DOS и твърд диск (твърд диск).Функцията на тази програма е да прочете още два модула на операционната система в паметта, които завършват процеса на зареждане на MS DOS.

Дискови файлове IO.SYS и MSDOS.SYS (те обаче могат да се наричат ​​по различен начин, например IBMBIO.COM и IBMDOS.COM, имената се променят в зависимост от версията на операционната система). Те се зареждат в паметта от операционната система loader и остават постоянно в паметта на компютъра. Файлът IO.SYS е допълнение към основната I/O система в ROM. Файлът MSDOS.SYS изпълнява основните услуги от високо ниво на MS DOS.

Командният процесор на MS DOS обработва команди, въведени от потребителя. Командният процесор се намира в дисков файл COMMAND.COM на диска, от който се зарежда операционната система. Някои потребителски команди, като type.dir или copy, се изпълняват от самата обвивка. Такива команди се наричат ​​вътрешни. За да изпълни други (външни) потребителски команди, командният процесор търси в дисковете програма с подходящо име и ако я намери, я зарежда в паметта и ѝ прехвърля управлението. В края на програмата командният процесор изтрива програмата от паметта и показва съобщение, което показва, че е готова за изпълнение на команди (MS DOS промпт).

Външните MS DOS команди са програми, доставяни с операционната система като отделни файлове. Такива програми извършват действия по поддръжката, като форматиране на дискети, проверка на дискове и др.

Драйверите на устройства са специални програми, които допълват входно-изходната система на MS DOS и осигуряват обслужване на нови устройства или нестандартно използване на съществуващи устройства.Например, с помощта на драйвери е възможно да се работи с "електронен диск", т.е. част от паметта на компютъра, с която може да се работи както с диск. Драйверите се зареждат в паметта на компютъра, когато операционната система се зарежда, имената им са посочени в специален файл CONFIG.SYS.Тази схема улеснява добавянето на нови устройства и ви позволява да правите това, без да засягате системни файлове MS DOS.

MS DOS се зарежда автоматично, когато включите захранването на компютъра, когато натиснете клавиша "Нулиране" на корпуса на компютъра (не всички модели компютри имат такъв ключ), както и когато едновременно натиснете (Ctrl), (Alt ) и (Del) клавиши на клавиатурата. За да извършите първоначалното стартиране на MS DOS, е необходимо дискета с операционната система MS DOS да е инсталирана на устройство A за дискети или компютърът да има твърд диск (твърд диск) с операционна система MS DOS, записана на Като правило, на твърди дисковеОперационната система MS DOS е написана от доставчика на компютъра.

В началото на зареждането се изпълняват програми за проверка на хардуера, намиращи се в постоянната памет на компютъра. Ако открият грешка, те показват код на грешка на екрана.Ако грешката не е критична (т.е. позволява работата да продължи), тогава на потребителя се дава възможност да продължи процеса на зареждане, като натисне клавиша (F1) на клавиатурата. Ако повредата е критична, процесът на зареждане се спира. Във всеки случай ситуацията и издаденият код за грешка трябва да бъдат докладвани на специалистите по компютърни услуги.

След като програмите за тестване на хардуера приключат, програмата за зареждане се опитва да прочете програмата за зареждане на операционната система от диска, инсталиран на устройство A. Ако няма дискета на устройство A, операционната система ще се зареди от твърдия диск. Ако устройство A не съдържа дискета с операционната система, а друга дискета, ще се покаже съобщение за грешка

Несистемен диск или дискова грешка

Сменете и ударете произволен ключ, когато сте готови

(несистемен диск или дискова грешка.

Сменете диска и натиснете произволен клавиш)

Трябва да поставите дискетата с операционната система на устройство A, ако искате да стартирате компютъра от дискетата, или да отворите вратичката на устройството или да извадите дискетата от устройството, ако искате да стартирате компютъра от твърдия диск ( твърд диск). След това натиснете произволен буквено-цифров клавиш, интервал или (Enter), за да продължите процеса на изтегляне.

Общ преглед на командите на MS DOS

По-долу са кратка информацияотносно командите на MS DOS: имена и описания на командите. Тази информация дава само много обща представа какво правят командите на MS DOS.

Има два вида команди на MS DOS: вътрешни и външни.

Вътрешните команди се изпълняват от самия процесор на MS DOS (програмата COMMAND.C. Тези команди са както следва:

BREAK - задайте режима за проверка на комбинирания вход (Cntrl-C).

CD - промяна на текущата директория или показване на името на текущата директория.

CLS - чист екран на монитора.

COPY-копиране на файлове.

CTTY - промяна на входно/изходното устройство за MS DOS команди.

ДАТА - получаване или промяна на текущата дата.

DEL - изтриване на файл.

DIR - списък на файловете в директория.

ECHO - издаване на съобщение от групов команден файл.

EXIT - край на работата на командния процесор COMMAND.COM.

ЗА организация на цикли.

GOTO прескочи до етикет в групов команден файл.

Проверка на състоянието IF в партиден файл.

MD - създаване на нова директория.

PATH - задайте списъка с директории за търсене на команди.

ПАУЗА - спиране на изпълнението на партиден команден файл.

PROMPT - задайте типа подкана на MS DOS.

REM коментар в партиден файл.

REN - промяна на името на файла.

RD - премахване на директория.

SET - задайте променлива на средата.

SHIFT-изместване на номерата на параметрите на партидния команден файл.

ВРЕМЕ - Вземете или задайте текущия час.

TYPE-преглед на файл (въвеждане на файл на екрана).

VER—дайте номера на версията на MS DOS.

VERIFY - задайте или отменете режима за проверка на коректността на запис на диска.

VOL-изход за етикет на диск.

Външните команди на MS DOS са програми, доставяни с операционната система под формата на отделни файлове. Тези команди са:

APPEND—посочете допълнителни директории за търсене на данни.

ASSIGH - присвояване на различно логическо име (буква) на устройството.

ATTRIB - Задаване или показване на файлови атрибути.

BACKUP - създаване на архивни копия на файлове.

CHKDSK проверява диска за правилна файлова система.

КОМАНДА - стартира командния процесор на MS DOS.

DEBUG-преглед, промяна, разглобяване на файлове.

DISKCOMP - сравнение на флопи дискове.

DISKCOPY - копиране на дискети.

EDLIN е примитивен текстов редактор.

EXE2BIN - Преобразува EXE файл в двоичен код.

FASTOPEN - ускорява отварянето на файлове.

FC сравнение на файлове.

FDISK разделяне на твърдия диск.

FIND-търсене на поднизове във файлове.

FORMAT-форматиране (инициализиране) на диска.

ГРАФИКА - подготовка за печат на графично копие на екрана.

ЕТИКЕТ - разберете или задайте етикета на диска.

LINK редактор на връзки.

MD - създаване на нова директория.

MODE—задаване на режими на работа на устройството.

ПОВЕЧЕ страници на екрана на монитора.

ПЕЧАТ на разпечатка на принтер текстови файловена заден план.

ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ - възстановяване на файл, съдържащ „лоши“ секции.

REPLACE - замяна на файлове с новите им версии.

СПОДЕЛЯНЕ - задайте многопотребителски режим за използване на файлове.

SORT-сортиране на данни.

SUBST - Заменете името на директорията с обозначението на устройството.

SYS - Копиране на системни файлове на диск.

ДЪРВО - показва структурата на директорията на диска.

XCOPY-копиране на файлове (има повече функции от COPY)

Задание: Опишете процеса на създаване на посоченото дърво на директории. Създайте тестов файл с адрес и подробности в посочените папки. Залепете ги заедно и ги поставете в посочената папка. Преименувайте го на файл Общи. Унищожи всички създадени папки и директории.