1. СТРУКТУРА КОМП'ЮТЕРА ЗА ФОН НЕЙМАНОМ
Принципи будови комп’ютерів, сформульовані Джоном фон Нейманом (США, 1946 р.) і, незалежно, Сергієм Олексійовичем Лебедєвим (СРСР, 1948 р.) стали завершенням першого етапу розвитку науки про комп’ютери. Під керівництвом Лебедєва було створено першу ЕОМ у Радянському Союзі (МЭСМ).
Фон Нейман виділив п'ять базових елементів комп'ютера:
§ арифметико-логічний пристрій;
§ пристрій керування, який організовує виконання про-
§ грами;
§ оперативна пам'ять (запам'ятовувальний пристрій);
§ пристрої введення інформації;
§ пристрої виведення інформації.
Принципи будови комп'ютерів сформульовані Джоном фон Нейманом (США, 1946 р.) і незалежно Лебедєвим стали завершенням першого етапу розвитку науки про комп'ютери.
2. АРХІТЕКТУРА КОМП'ЮТЕРІВ
Архітектура комп’ютера – це будова та принципи взаємодії всіх частин комп’ютера.
Частини, з яких складається комп’ютер, називають модулями. Вони з’єднані між собою за допомогою системної магістралі (системної шини), що міститься на материнській платі.
До основних вузлів комп’ютера належать:
- Процесор, що складається з двох частин:
1) арифметико-логічного пристрою (АЛП) – ризначений обробляти дані за заданою програмою;
2) пристрою керування – призначений керувати роботою всіх блоків комп’ютера.
- Оперативна пам'ять комп’ютера, яка зберігає інформацію, потрібну іншим пристроям, коли комп’ютер працює.
- Зовнішня пам'ять, що дозволяє зберігати інформацію досить довго, навіть тоді, коли комп’ютер вимикають, та переносити її на інші комп’ютери.
- Пристрої введення та виведення інформації (периферійні або зовнішні пристрої) персонального комп’ютера.
1. Пристрої введення – це пристрої, за допомогою яких можна вводити в комп’ютер потрібну інформацію.
До пристроїв введення відносяться: клавіатура, маніпулятори (миша, джойстик, трекбол), мікрофон, сканер, сенсорні пристрої введення, світове перо, графічний планшет(дигпітайзер), пристрій розпізнавання мови.
Маніпулятори здійснюють безпосередньо введення інформації, указує курсором на екрані монітора команду або місто введення даних.
Джойстик представляє собою ручку управління и найбільш часто використовується в управлінні об’єктів, які переміщаються.
Миша – один з найбільш поширених типів маніпуляторів. Рух миші відображається на екрані монітора переміщенням курсору. Якість миші визначається її разрешающей способностью, яка вимірюється числом крапок на дюйм - dpi.
Миші відрізняються між собою:
- по способу зчитування інформації (механічні, оптико-механічні, оптичні);
- по кількості кнопок (2 і 3-кнопочні);
- по способу з’єднання (провідні і безпровідні миші).
Трекбол (шаровий маніпулятор) – це шар, який розташований в окремому корпусі або вбудований в клавіатуру. Переміщення курсору по екрану забезпечується обертанням шару, не вимагає килима і місця для переміщення маніпулятора по столу.
Сенсорні пристрої вводу являють собою чутливі поверхні, які покриті спеціальним шаром і пов’язані з датчиками. Доторкання до поверхні датчика приводить в дію курсор, переміщення яким здійснюється за рахунок руху пальця по поверхні.
Світове перо – простий пристрій, який має світлочутливий елемент на своєму кончику пера і передає інформацію про направлення проміння безпосередньо комп’ютеру. Доторкання пера з екраном замикає фотоелектричну цеп і визначає місце вводу або корекції даних. Світове перо використовується в різних системах обробки і аналізу медичних зображень вибору операцій в меню і для малювання схем.
Графічний планшет (дигітайзер) використовується для вводу в комп’ютер високоточних малюнків. Натиснення на поверхню спеціальним пером активізує мініатюрні перемикачі, замикання яких є сигналом для відтворення на екрані монітора контуру зображення. Програма, яка оброблює зображення які вводяться, оцифровує їх і дозволяє записувати в пам'ять комп’ютера для їх наступного відтворення.
Сканер – пристрій для розпізнання зображень, які зберігаються на паперових носіях для створення їх електронних копій і наступного зберігання в пам’яті комп’ютера.
Пристрій розпізнання мови. За допомогою звичайного мікрофону мова людини вводиться в комп’ютер і перетворюється в цифровий код. Більшість систем розпізнання мови настроєна на особливості голосу людини.
Пристрої виведення – це пристрої, за допомогою яких можна виводити різну інформацію з комп’ютера.
До пристроїв виведення відносяться принтер, який дозволяє надрукувати потрібний текст чи малюнок, які було зроблено на комп’ютері.
Ще до пристроїв виведення інформації належать монітор(служить для відображення на екрані графічної і символьної інформації), навушники або різні акустичні системи.
А, як ви вважаєте, чи є пристрої, які одночасно є пристроями введення та виведення інформації?
Наприклад, дисковод для гнучких дисків, оскільки з його допомогою комп’ютер може і отримати інформацію і зберегти результати роботи на дискеті.
До цього класу відноситься модем, адже з його допомогою можна і отримувати інформацію, наприклад електронний лист, але одночасно можна і відправити інформацію той же електронний лист.
Центральний процесор – технічний пристрій, який є основним робочим компонентом комп’ютера, який здійснює арифметичні і логічні операції, задані програмою, управляє обчислювальним процесом і координує роботу всіх пристроїв комп’ютера. Мікросхема, яка реалізує функції центрального процесора персонального комп’ютера, називається мікропроцесором.
Мікропроцесор виконано у вигляді найбільш великої інтегральної схеми, яка представляє собою кремнієву пластинку, на якій розміщені електронні компоненти. Чим більше компонентів утримує мікропроцесор, тим більша продуктивність комп’ютера. Розмір мінімального елемента мікропроцесора складає декілька мікрометрів. Мікропроцесор розташовується на системної платі.
Учені визначели вузли, які складають базову конфігурацію комп’ютерів:
Одиниці виміру кількості інформації
1 біт = 0 або 1.
1 байт = 8 біт.
1 Кбайт = 1024 Кбайт.
1 Мбайт = 1024 Кбайт.
1 Гбайт = 1024 Мбайт.
1 Тбайт = 1024 Гбайт.
Ознаки, що відрізняють покоління комп’ютерів:
- Елементна база Швидкодія; Обсяг пам’яті; Пристрої введення та виведення інформації.
ЗАПИТАННЯ:
· Що розуміють підтерміном «архітектура комп'ютера»?
· Для чого призначена системна магістраль персонального комп'ютера?
· Назвіть основні вузли персонального комп'ютера та їх призначення.
· Що називають пристроями введення та виведення інформації? Наведіть приклади таких пристроїв.
· Які основні одиниці виміру інформації ви знаєте? Як вони пов'язані між собою?
· За якими ознаками виділяють різні покоління комп'ютерів?
