pril k uroku 10

ПРИНЦИП УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРОВ
Функциональная схема компьютера
Архитектура
фон
Неймана
системный блок
Центральный
процессор
Оперативная
память
МАГИСТРАЛЬ
Джон фон
Нейман
(1903-1957)
Устройства
ввода
информации
Долговременная
память
Устройства
вывода
информации
Магистраль (шина FSB)
N=264=18446744073709551616 ячеек;
Передача данных I =I *N  17 млрд. Гбайт
оп яч
между устройствами
Разрядность
определяет объём адресуемой памяти; N=2I, где I
компьютера
– разрядность, а N – объём адресуемой памяти
64 бит
Шина данных
У
У
64 бит
Шина адреса
П
У
У
У
Шина управления
Разрядность
равна разрядности процессора – количеству двоичных
Передача
Выбор
разрядов
(бит),
обрабатываемых
процессором
за
один
такт
управляющих
сигналов
устройства или
ячейки памяти
Цель урока:
Изучить материнскую плату
Системная (материнская) плата
AGP
мышь, модем,
клавиатура (COM)
«Северный
Принтер,
мышь,
мост»
–
модем,
сканер,
клавиатура,
WEBконтроллер
камера и др.
PCI
COM,
LPT
CPU
PCI
USB
оперативной
LAN
Модем
памяти и
PCI-Express x1Северный
Колонки,
наушники,
видеопамяти
мост
Audio
микрофон
PCI-Express x16
Монитор,
Слот для Видеоплата
PCI-Express
AGP
проектор
установки
TV-кабель
видеокартыTV-тюнер
PCIЦифровая
видеокамера
Слоты для
Контроллер IEEE 1394
установки
Звуковая плата
контроллеров
Колонки
и
внешних
Сетевая карта
наушники
устройств
Модем
Express
PCI
PCI
PCI
Шина
памяти
RAM
IDE
установки
Принтер
(LPT),
процессора
Слоты для
установки
Системная
оперативной
шина
памяти
PS/2
Жёсткий
магнитный диск,
DVD-дисковод
Чипсет19
Южный
мост
SATA
Клавиатура,
Разъём мышь
для
USB
Жёсткий
«Южный
магнитный диск,
мост» –
DVD-дисковод
контроллер
Передняя
панель
корпуса
внешних
устройств
Системная (материнская) плата
RAM
AGP
Ю.
мост
PCI
Ю.
мост
SATA
PCI-Express
PCI
SATA
IDE
CPU
IDE
RAM
CPU
Задание № 1
6
4
3
CPU
6
RAM
4
Северный мост
3
Южный мост
1
PCI-Express
7
PCI-Express
2
PCI-Express
9
PCI
8
SATA
5
7
9
1
2
5
8
Задание № 2
4
1
5
10
3
2
8
7
6
9
1
RAM
2
PCI-Express
3
PCI
4
CPU
5
Северный мост
6
Южный мост
7
PCI-Express
8
PCI
9
SATA
10
PCI-Express
Порты системной (материнской) платы
PS/2
COM
LPT
VGA
DVI
HDMI
OPTICAL
USB 3.0
e-SATA
IEEE 1394
USB 2.0
RG-45 (LAN)
AUDIO
Задание № 3
USB 2.0
1
PS/2
2
HDMI
3
OPTICAL
4
DVI
5
VGA
6
USB 3.0
7
USB 2.0
8
RJ-45 (LAN)
9
AUDIO
10
Пропускная способность
Пропускная способность
Бит/с
= Разрядность * Частота
=
Биты
*
Гц (1/с)
Шина FSB (магистраль)
Частота = 400 МГц
Разрядность = 64 бит
Пропускная способность = 64 бит * 400 МГц =
= 25600 Мбит/с = 25 Гбит/с = 3,125 Гбайт/с
Пропускная способность
PS/2
LAN
Audio
12
Гбайт/с
Шина
памяти
RAM
Северный 6,4
мост Гбайт/с
100
Мбайт/с
IDE
60
USB
Мбайт/с
Системная
шина
32
Гбайт/с
CPU
PCI-Express
AGP2,1
16
PCIГбайт/с
Express
Гбайт/с
Южный
мост
4
PCI
Гбайт/с
380
Мбайт/с
SATA
COM,
LPT
USB
Сегодня на уроке я узнал, что…
Сегодня на уроке я научился…
Интернет-ресурсы:
1. http://24sells.ru/upload/normal/moskvapechatnye_platy_79674.jpeg
2. http://www.ixbt.com/mainboard/asus/m4a79-deluxe/board.jpg
3. http://www.pr4u.ru/img.php?i=2009/Dec/asrock-G41MHGE.jpg
4. http://yazarlikyazilimi.meb.gov.tr/Materyal/nevsehir/bilgisayarv
edonanim/proje%20resimler/anakart1.jpg
5. http://www.itmarket.kz/upload/iblock/8a6/8a621bd5c92f3464f
52f35a5694ecce0.jpg
6. http://img.merlion.ru/items/605557_v03_b.jpg
7. http://www.kvester.ru/images/quest/preview/32bb475b6ab8c0
c31a85392d5f8a34ce.jpg
8. http://dontoy.ru/published/publicdata/VARIAN33SHOP/attachm
ents/SC/products_pictures/6979_enl.jpg
Устройство компьютера, 10 класс
17
Что такое устройство ввода?
Устройством ввода называется устройство, которое:
позволяет человеку отдавать компьютеру команды и/или
выполняет первичное преобразование данных в форму,
пригодную для хранения и обработки в компьютере.
?
Что не относится к устройствам ввода?
сенсорная панель
флэш-диск
(touchpad)
сканер
микрофон
жесткий диск
джойстик
мышь графический
планшет
датчики
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
сетевая карта
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
18
Клавиатура
Мембранная
 простая и дешёвая
 недолговечна (1-10 млн нажатий)
 со временем свойства ухудшаются (залипание,
нужны бόльшие усилия)
Механическая
 реакция быстрее
 20-50 млн нажатий
 характеристики не меняются
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
 дороже
 тяжелее
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
19
Контроллер клавиатуры
• опрашивает клавиши; фиксирует их нажатие или
отпускание;
• хранит скан-коды нескольких последних нажатых или
отпущенных клавиш;
• посылает требование прерывания центральному
процессору, передаёт ему скан-коды;
• управляет индикаторами клавиатуры;
• диагностика неисправностей клавиатуры
скан-коды
буфер клавиатуры
– 43 +43 –12 – 78 +78 +12
контроллер
клавиатуры
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
прерывание
центральный
процессор
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
Манипуляторы
Мышь (оптическая)
Характеристики:
• разрешение  1000 dpi
• количество кадров в секунду
(до 10000)
• размер кадра (16×16, 32×32)
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
20
приемное устройство
(адаптер, USB)
Лазерные мыши:
• подсветка лазером
• более контрастное
изображение
• точность выше
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
21
Манипуляторы
Трекбол
Сенсорная панель (тачпад)
мультитач – реакция
на касание в
нескольких местах
одновременно
Трекпоинт
Джойстик
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
Игровые манипуляторы
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
22
Сканеры
Сканер – устройство для ввода изображений.
ручные
планшетные
со слайд-модулем
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
барабанные
рулонные
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
23
Сканеры
на бумаге
в компьютере
1 дюйм = 2,54 см
пиксель
Разрешающая способность — это максимальное количество
точек на единицу длины, которые способен различить
сканер.
ppi = pixels per inch, пиксели на дюйм
150-300 ppi – низкое разрешение
300 ppi – сканирование любительских фото
до 5400 ppi – сканирование фотопленки
планшетные – до 5400 ppi
рулонные – до 800 ppi
барабанные – до 14400 ppi
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
24
Сканеры
Ввод текста
!
Сканер вводит текст как изображение!
Для редактирования в текстовом редакторе, нужно
распознать символы с помощью специальной
программы (> 300 ppi!):
OCR = Optical Character Recognition, оптическое
распознавание символов
ABBY FIneReader, CuneiForm
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
25
Сканирование
Разрешение, ppi
Сканирование в отраженном свете:
иллюстрации для веб-страниц
75-150
сканирование текста без распознавания
150-200
сканирование текста для распознавания
300-400
цветное фото для печати на струйном
принтере
200
цветное фото для типографской печати
не менее 300
Сканирование в проходящем свете:
35-мм пленка, для веб-страниц
35-мм пленка, для печати на струйном
принтере
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
200-600
600-2000
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
26
Устройства ввода
Микрофоны
Датчики
Веб-камера
Графический
планшет
датчик
АЦП
101001010101
компьютер
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
27
Что такое устройства вывода?
Устройства вывода — это устройства, которые представляют
компьютерные данные в форме, доступной для восприятия
человеком.
?
Что не относится к устройствам вывода?
сенсорный экран
принтер
жесткий диск
монитор
датчики
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
флэш-диск
колонки
МФУ
плоттер
сетевая карта
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
28
Мониторы
Монитор = дисплей + электронные схемы управления
жидкокристаллические (ЖК)
электронно-лучевые
• очень малое излучение
• малые размеры и вес
• потребляют мало
электроэнергии (40 Вт)
• нет искажений
изображения
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
• хуже цветопередача
(чёрный цвет?)
• изображение зависит от
угла зрения
• смазывание изображения
• «битые пиксели»
• только одно разрешение
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
29
Мониторы
пиксель
R GB
управляющий
транзистор
15’’, 17’’, 19’’, …
Разрешение — это количество точек экрана по ширине и по
высоте.
1280×1024, 1440×900, 1366×768, …
Соотношение сторон
Углы обзора
Время отклика
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
4:3, 5:4, 16:9
160° … 178°
2…8 мс
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
30
Принтеры
Принтер – устройство для вывода информации на бумагу или
пленку.
Разрешающая способность
dpi = dots per inch, точки на дюйм
обычно 300 – 600 dpi
1200 dpi (типографское качество)
Виды принтеров
• матричные (красящая лента)
• струйные (чернила)
• лазерные (порошок)
• сублимационные (красящая лента)
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
31
Матричные принтеры
бумага
красящая лента
печатающая головка
Качество печати:
72…300 dpi
текст: до 337 символов в
минуту
графика: до 5 мин на
страницу!!!
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
• дешевые принтеры и ленты
• нетребовательны к бумаге
• невысокое качество низкая
скорость печати графики
• шумят
• черно-белые (почти все)
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
32
Струйные принтеры
цвет: CMYK
Cyan
Magenta
Yellow
Key color
Качество печати:
300…4800 dpi
цвет: до 30 стр/мин
•
•
•
•
фото 1015:
от 10 сек
• требовательны к бумаге
• дорогие катриджи
• чернила расплываются от воды
ч/б: до 30 стр/мин
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
относительно дешевые
качественная печать
мало шумят
большинство – цветные
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
33
Лазерные принтеры
лазер
призма
чистящий
элемент
картридж
с тонером
нагретые
валики
фотобарабан
бумага
Качество печати:
600…1200 dpi
ч/б: до 50 стр/мин
цвет: до 25 стр/мин
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
•
•
•
•
становятся все дешевле
очень качественная печать
мало шумят
есть цветные
•
•
•
•
требовательны к бумаге
дорогие катриджи
потребляют много электроэнергии
цветные дорогие
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
34
Сублимационные принтеры
Сублимация – быстрый переход вещества из твердого
состояния в газообразное.
• твердые красители:
Cyan
Magenta
Yellow
• 256 оттенков каждого цвета, всего
16,7 млн. цветов
• печать при нагреве
• верхний защитный слой
качество печати:
300 dpi
(= 4800 dpi)
• очень качественная печать фото
• не выцветает 100 лет
• печать прямо с фотоаппарата
фото 1015:
около 1 мин
• специальная бумага и пленки с
красками
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
35
3D-принтеры
3D = 3-dimensions, трёхмерный
3D-принтер — устройство, которое создает физический
объект по слоям на основе его цифровой трёхмерной
модели.
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru
Устройство компьютера, 10 класс
36
Устройства ввода и вывода
Сенсорный экран
мультитач – реакция на касание экрана в нескольких
местах одновременно
 К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru