Литература (стр. 2 )

Пример 2. .

Таблица 1 – Целые числа от 0 до 20 в различных позиционных системах счисления

10-я	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
2-я	0	1	10	11	100	101	110	111	1000	1001	1010	1011	1100	1101	1110	1111	10000	10001	10010	10011	10100
8-я	0	1	2	3	4	5	6	7	10	11	12	13	14	15	16	17	20	21	22	23	24
16-я	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	A	B	C	D	E	F	10	11	12	13	14

В вычислительной технике используется кодирование в двоичной системе, т. е. последовательностью 0 и 1.

Для перевода целого числа из одной системы счисления в другую надо выполнить следующий алгоритм:

Основание новой системы счисления выразить цифрами исходной системы. Последовательно выполнять целочисленное деление данного числа в исходной системе счисления на основание новой системы. Полученные остатки перевести в новую систему счисления. Составить число из остатков в новой системе счисления, начиная с последнего остатка.

Пример. Перевести число 19 из десятичной в двоичную систему счисления.

1) ;

2) 19 2 18 9 2 1 8 4 2 1 2 2 2 0 2 1 2 0 0 0 1

3) 1 = 1 2;  1 = 1 2;  0 = 0 2;  0 = 0 2;  1 = 1 2;

4) .

1.6. Математические основы информатики

Таблица 2 – Правила арифметических операций в двоичной системе счисления

Сложение	0 + 0 = 0	0 + 1 = 1	1 + 0 = 1	1 + 1 = 10
Вычитание	0 - 0 = 0	10 - 1 = 1	1 - 0 = 1	1 - 1 = 0
Умножение	0 × 0 = 0	0 × 1 = 0	1 × 0 = 0	1 × 1 = 1

Пример. Числа в двоичной системе имеют вид 1112 и 1112. Тогда их сумма в десятичной системе равна:

1112 + 1112 = 710 + 710 = 1410

+ 111 111   11102  = 1410

Алгебра логики (булева алгебра) – раздел математики, изучающий логические операции над высказываниями и применяющийся в вычислительной технике для работы с двоичными числами.

Любое высказывание может принимать два состояния:

Истина (true, 1). Ложь (false, 0).

К основным логическим операциям над высказываниями относятся:

И (конъюнкция, логическое умножение) – обозначается AND (⋅ ∧). ИЛИ (дизъюнкция, логическое сложение) – обозначается ОR (+ ∨). НЕ (отрицание, логическая инверсия) – обозначается NOT (- ¬).

Таблица 3 – Правила логических операций над высказываниями в двоичной системе счисления

И	0 ∧ 0 = 0	0 ∧ 1 = 0	1 ∧ 0 = 0	1 ∧ 1 = 1
ИЛИ	0 ∨ 0 = 0	0 ∨ 1 = 1	1 ∨ 0 = 1	1 ∨ 1 = 1
НЕ		–	–

Тема № 2. Аппаратное обеспечение

2.1. Компьютеры и их классификация

Компьютер – электронное устройство, предназначенное для автоматизации работы с информацией. Компьютер также часто называют электронно-вычислительной машиной (ЭВМ).

По количеству пользователей компьютеры делятся на:

Коллективные ЭВМ (со множеством терминалов). Персональные компьютеры (ПК, ПЭВМ, персональные ЭВМ) – компьютеры для обслуживания одного рабочего места.

По размерам и вычислительной мощности все компьютеры делятся на:

Сверхбольшие (суперкомпьютеры, супер-ЭВМ). Большие (мэйнфрэймы). Малые (мини-ЭВМ). Сверхмалые (микрокомпьютеры, микро-ЭВМ).

По размерам и вычислительной мощности ПК делятся на:

Настольные (десктопы). Портативные (ноутбуки, нетбуки). Планшетные (наладонники, лэптопы). Карманные (КПК, карманные персональные компьютеры, палмтопы).

2.2. Принцип действия компьютера

Аппаратное обеспечение (англ. hardware) – совокупность устройств, входящих в состав компьютера или подключаемых к нему, а также сопутствующей документации.

Согласно архитектуре фон Неймана компьютер должен включать 5 базовых компонентов:

Арифметико-логическое устройство (АЛУ). Устройство управления (УУ). Запоминающее устройство (ЗУ). Устройство ввода (УВв). Устройство вывода (УВыв).

Магистрально-модульный принцип функционирования ПК означает, что к системной шине (магистрали) могут подключаться различные устройства, называемые модулями.

Рисунок 1 – Упрощённая схема аппаратной конфигурации ПК

2.3. Классификация устройств вычислительной техники

Устройства ПК по степени использования делятся на:

Основные устройства (которые практически всегда используются в ПК), которые в настольном ПК следующие:

а) Системный блок.

б) Монитор.

в) Клавиатура.

г) Мышь.

Периферийные устройства (которые могут использоваться не всегда).

Все аппаратные средства ПК по отношению к системному блоку делятся на:

Внутренние устройства (внутри системного блока). Внешние устройства (вне системного блока).

По назначению устройства вычислительной техники относят к следующим категориям:

Запоминающие устройства. Устройства ввода информации. Устройства вывода информации.

Кроме того, иногда также выделяют следующие категории:

Устройства обмена информацией. Устройства обработки информации. Компьютерные носители информации (в основном диски). Обслуживающие устройства.

2.4. Внутренние устройства компьютера

Системный блок служит для обеспечения бесперебойной и надёжной работы ПК.

В системном блоке находятся:

материнская плата; процессор; винчестер; дисководы; ПЗУ; ОЗУ; блок питания; системная шина; контроллеры; разъёмы, и т. д.

Устройство обработки информации – устройство, позволяющее производить вычисления и преобразования над информацией. К таким устройствам можно отнести:

Процессор (микропроцессор) – устройство для арифметико-логической обработки информации и для управления этой информацией. Видеокарту (видеоадаптер). Звуковую карту (звуковую плату).

Обслуживающее устройство не участвует в работе с информацией и выполняет дополнительные функции по обслуживанию компьютера. К таким устройствам можно отнести:

Генератор тактовых импульсов (ГТИ). Блок питания. Источник бесперебойного питания (ИБП). Вентилятор (охлаждающее устройство). Кулер (морозильное устройство).

2.5. Запоминающие устройства и диски

Запоминающее устройство (память ЭВМ) – устройство в компьютере, позволяющее записывать, хранить и считывать информацию. Таким образом, запоминающее устройство преобразовывает информацию из одной формы, пригодной для обработки на ЭВМ, в другую форму, также пригодную для компьютерной обработки.

По отношению к системному блоку компьютерная память бывает двух видов:

Внутренняя память (представляющая собой различные микросхемы внутри системного блока). Внешняя память (позволяющая сохранять информацию вне системного блока).

К внутренней памяти относятся:

Постоянная память (ПЗУ, постоянное запоминающее устройство). Оперативная память (ОЗУ, оперативное запоминающее устройство). Кэш-память (устройство процессорной памяти), и т. д.

К внешней памяти относятся внешние запоминающие устройства (ВЗУ). Среди ВЗУ выделяются:

Накопители на перфокартах и перфолентах. Ленточные накопители (стример, цифровой магнитофон). Дисковые накопители – устройства дисковой памяти, включающие дисковод (привод) и диск (носитель). К дисковым накопителям относятся:

а) НЖМД (накопитель на жёстком магнитном диске).