Розділ 1. Основні поняття інформатики.

Розділ 1. Основні поняття інформатики.

Тема 1: Предмет інформатики. Інформація, її властивості.

І. За призначенням

1. Великі електронно-обчислювальні машини (ЕОМ) – призначені для обслуговування великих галузей господарства, створені в окремих центрах з великим штатом людей. Ціна – сотні тисяч грн..

2. Міні ЕОМ; використовуються на невеликих підприємствах, у науково-дослідних інститутах для розв’язання специфічних задач.

3. Мікро ЕОМ; призначені для обслуговування будь-якої сфери діяльності.

Персональний комп'ютер: призначений для обслуговування одного робочого місця.

Ділові ПК - мають мінімум засобів відтворення графіки та звуку.

Портативні ПК відрізняються наявністю засобів з'єднання віддаленого доступу (комп'ютерний зв'язок).

Робочі станції - збільшені вимоги до пристроїв збереження даних.

Розважальні ПК - основний акцент до засобів відтворення графіки та звуку.

ІІ. По рівню спеціалізації

1. Універсальні; дозволяють створити будь-яку конфігурацію для роботи з графікою, текстом, музикою, відео тощо

2. Спеціалізовані. створені для рішення конкретних задач, зокрема, бортові комп'ютери у літаках та автомобілях.

ІІІ. За розміром

1. Настільні (desktop); найбільш поширеними

2. Портативні (notebook); зручні для користування, мають засоби комп'ютерного зв'язку.

3. Кишенькові (palmtop). можна назвати 'інтелектуальними' записниками, дозволяють зберігати оперативні дані і отримувати швидкий доступ.

Конфігурацію комп’ютера можна змінювати в міру необхідності. Але, існує поняття базової конфігурації, яку можна вважати типовою:

§ системний блок;

§ монітор;

§ клавіатура;

§ мишка.

Системний блок – основна складова, в середині якої містяться найважливіші компоненти.

Пристрої, що знаходяться в середині системного блока називають внутрішніми, а пристрої, що під'єднуються ззовні називають зовнішніми (периферійними).

 

За зовнішнім виглядом, системні блоки відрізняються формою корпуса:

горизонтального (desktop) виконання.

вертикального (tower) виконання.

Основною платою комп’ютера, яка розташована в системному блоці є материнська плата (MotherBoard).

На материнській платі монтується чипсет, це мікросхеми, які забезпечують і контролюють логіку функціонування плати, на платі також розташовуються розніми для підключення центрального процесора, графічної плати, звукової плати, твердих дисків, оперативної пам'яті і інші розніми.

§ процесор - головна мікросхема комп'ютера, його "мозок". Він керує роботою всіх пристроїв комп'ютера. Швидкість його роботи визначає швидкодію комп'ютера;

Основними параметрами процесорів є:

§ тактова частота визначає кількість елементарних операцій (тактів), що виконуються процесором за одиницю часу. вимірюється у МГц. Чим більша тактова частота, тим більше команд може виконати процесор, і тим більша його продуктивність.

§ розрядність. розрядність процесора визначається розрядністю кількістю провідників у шині, по якій передаються команди. Сучасні процесори сімейства Intel є 64-розрядними.

§ розмір кеш пам'яті. Обмін даними всередині процесора відбувається набагато швидше ніж обмін даними між процесором і оперативною пам'яттю. Тому, для того щоб зменшити кількість звертань до оперативної пам'яті, всередині процесора створюють так звану надоперативну пам'ять. Коли процесору потрібні дані, він спочатку звертається до кеш-пам'яті, і тільки якщо там потрібні дані відсутні, відбувається звертання до оперативної пам'яті.

 

§ шини - набір провідників, по яких відбувається обмін сигналами між внутрішніми пристроями комп'ютера;

Основних шин три:

§ шина даних з цієї шини процесор зчитує адреси команд, які необхідно виконати, а також дані, із якими оперують команди.

§ адресна шина, по цій шині відбувається копіювання даних з оперативної пам'яті в регістри процесора і навпаки.

§ командна шина. по цій шині з оперативної пам'яті поступають команди, які виконуються процесором.

 

Пам'ять комп’ютера. А що ж таке пам'ять?

(це пристрій, призначений для зберігання інформації з метою її добування і перетворення)

 

Накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД)

НЖМД - це основний пристрій для довготривалого збереження великих об'ємів даних та програм. Інші назви: жорсткий диск, вінчестер, HDD (Hard Disk Drive).

 

Серед параметрів, що впливають на швидкодію HDD слід відзначити такі:

§ швидкість обертання дисків - в наш час випускаються накопичувачі EIDE із частотою обертання 4500-7200 об/хв, і накопичувачі SCSI - 7500-10000 об/хв;

§ ємність кеш-пам'яті - у всіх сучасних дискових накопичувачах встановлюється кеш-буфер, який дає змогу прискорити обмін даними; чим більша його ємність, тим вища ймовірність того, що в кеш-пам'яті буде необхідна інформація, якої не треба прочитувати з диску (цей процес у тисячі разів повільніший); ємність кеш-буфера в різних пристроях може змінюватися в межах від 64 Кбайт до 2Мбайт;

§ середній час доступу - це час (у мілісекундах), на протязі якого блок головок зміщуються з одного циліндра на інший. Залежить від конструкції приводу головок і складає приблизно 10-13 мілісекунд;

§ час затримки - це час від моменту позиціювання блоку головок на потрібний циліндр до позиціювання конкретної головки на конкретний сектор, іншими словами, це час пошуку потрібного сектора;

§ швидкість обміну - визначає об'єми даних, які можуть бути передані з накопичувача до мікропроцесора та в зворотному напрямку за певні проміжки часу. Максимальне значення цього параметра дорівнює пропускній здатності дискового інтерфейсу і залежить від того, який режим використовується PIO або DMA; в режимі PIO обмін даними між диском і контролером відбувається за безпосередньої участі центрального процесора, чим більший номер режиму PIO, тим вища швидкість обміну; робота в режимі DMA (Direct Memory Access) дозволяє передавати дані безпосередньо в оперативну пам'ять без участі процесора; швидкість передавання даних у сучасних жорстких дисках коливається в діапазоні 30-60 Мбайт/с.

Накопичувач CD-ROM

Основними характеристиками CD-ROM є:

§ швидкість передачі даних - вимірюється в кратних долях швидкості програвача аудіо компакт-дисків (150 Кбайт/сек) і характеризує максимальну швидкість з якою накопичувач пересилає дані в оперативну пам'ять комп'ютера, наприклад, 2-швидкісний CD-ROM (2x CD-ROM) буде зчитувати дані зі швидкістю 300 Кбайт/сек., 50-швидкісний (50x) - 7500 Кбайт/сек.;

§ час доступу - час, потрібний для пошуку інформації на диску, вимірюється у мілісекундах.

Основний недолік стандартних CD-ROM - неможливість записування даних, але існують пристрої однократного записування CD-R та багаторазового записування CD-RW.

Монітор

Монітор (дисплей) - це стандартний пристрій виведення, призначений для візуального відображення текстових та графічних даних. В залежності від принципу дії, монітори поділяються на:

§ монітори з електронно-променевою трубкою; такий вид монітора по принципу роботи нічим не відрізняється від звичайного телевізора

§ дисплеї на рідких кристалах.

Переваги TFT-LCD моніторів над ЕТП моніторами:

• По - перше: вони компактніші та легкі
• По - друге: їх товщина приблизно до 5-7 см
• По - третє: безпечні у медичному та екологічному плані
• По - четверте: вони потребують у декілька разів менше електроенергії
• По - п'яте: у рідкокристалічних моніторів цифровий метод передачі відеосигналу. Адже в традиційних моніторах, на основі ЕПТ для передачі відеосигналу з комп'ютера використовувався аналоговий метод. Це призводило до неточної передачі відеосигналу.
• Низьке енергоспоживання, відсутність шкідливого випромінювання, зниження навантаження на очі, мала вага, малий об'єм!!! Що здавалося б ще потрібно, щоб монітори TFT стали альтернативою для всього світу? Але є декілька "але":

Мінуси TFT-LCD моніторів:

• По - перше: по контрасту і по точності відображення рідкокристалічні монітори ще трішки не "дотягують" до ЕПТ. І вже тим більше - по корекції відображення кольорів.
• По - друге: навіть якщо з такими параметрами TFT монітор підійде для офісної роботи і для домашнього користувача, то для ігроманів, для професійних дизайнерських робіт, web - дизайну, відеоопрацювання, найбільш оптимальним вибором є монітори типу ЕПТ.

 

Основними характеристиками монітора є:

 

	Вид. Ви повинні визначитися, який вид монітора вам потрібен: на основі електронно - променевої трубки (ЕПТ) чи рідкокристалічний. Якщо рідкокристалічний, то визначити його тип: з активною матрицею (TFT) чи з пасивною матрицею (DSTN).
	Діагональ. Чим більша діагональ екрана, тим зручніше працювати на комп'ютері, адже на екрані "вміщується" велике зображення, не виникиють вертикальні та горизонтальні смуги прокручування (скролінги). На сьогоднішній день використовуються монітори з діагоналлю екрана 15, 17, 19, 21, 24 дюйми (1 дюйм = 2,54 см).
	Величина пікселя. Інший важливий показник - величина мінімальної крапки (або, як кажуть самі комп'ютерщики - "піксель") екрана, яка вимірюється в сотих частинах міліметра. Ця величина напряму впливає на якість зображення: чим піксель більший, тим "грубіше" зображення. І навпаки, чим піксель менший, тим зображення "м'якше", чіткіше. Як правило, для моніторів з розміром діагоналі екрана 15 дюймім нормальною меличиною пікселя являється 0,28 мм. Величина пікселя для моніторів, діагональ екрана яких становить 17 дюймів, нормальною величиною пікселя являється 0,24 мм. Для 19 - ти дюймових моніторів, нормальною величиною пікселя являється 0,22 - 0,20 мм.
	Розподільча здатність. Розподільча здатність - це величина яка показує, зі скількох пікселів побудоване зображення на моніторі. Зрозуміло, що з чим більшою кількістю пікселів побудоване зображення, тим менш зернисте та більш якісне воно буде. Розподільча здатність описує дві величини - кількість пікселів по горизонталі та вертикилі (адже екран монітора, як правило, не квадратний, а прямокутний). Для нормальної роботи розподільча здатність повинна бути не неншою за 800 х 600. Сучасні монітори підтримують наступні варіанти розподільчої здатності: 640 х 480, 800 х 600, 1024 х 768, 1152 х 864, 1280 х 720, 1280 х 768, 1280 х 960, 1280 х 1024, 1360 х 768, 1600 х 900, 1600 х 1024, 1600 х 1200 пікселів.
	Частота оновлення. Частота оновлення - це величина, яка показує скільки разів за секунду поновлюється зображення на моніторі. Чим більша частота оновлення, тим менше екран вашого монітора буде "блимaти". Для комфортної роботи за ЕПТ монітором потрібно, щоб частота оновлення була не меншою за 85 Гц (герц), тобто зображення повинно поновлюватися не менше, ніж 85 разів за секунду. Більш низька частота шкідлива для ваших очей. "Блимання" монітора швидко стомлює очі і це може призвести до передчасного втрачення зору. Що стосується TFT-LCD моніторів, то ця величина не має смислу. Оскільки пікселі на такому моніторі ввесь час світяться, а частота лише визначає, з якою частотою буде мінятися відображення, яке віддають пікселі.

Клавіатура

Клавіатура - це стандартний клавішний пристрій введення. Клавіатура відноситься до стандартних засобів ПК, тому для реалізації її основних функцій не вимагається наявність спеціальних системних програм (драйверів).

Клавіатури мають по 101-104 клавіші.

Усю сукупність клавішів клавіатури розбито на декілька функціональних груп:

§ алфавітно-цифрові; призначення: введення знакової інформації і команд, які набираються по буквах

§ функціональні; від F1 до F12. Функції цих клавіш залежать від конкретної, працюючої у даний момент часу програми, а в деяких випадках і від операційної системи.

§ керування курсором; подають команди на пересування курсору по екрану монітора відносно поточного зображення. Курсором називається екранний елемент, що вказує на місце введення знакової інформації.

§ службові; використовуються для різних допоміжних цілей, таких як, зміна регістру, режимів вставки, утворення комбінацій "гарячих" клавіш і т.д. До цієї групи відносяться такі клавіші, як <SHIFT>, <CAPS LOCK>, <Enter>, <Ctrl>, <Alt>, <Esc>, <Del>, <Insert>, <Tab>, <BackSpace> та інші.

§ клавіші додаткової панелі дублює дію цифрових клавіш, клавіш керування курсором та деяких службових. Основне призначення - введення чисел, тому ці клавіші розміщено у порядку, найзручнішому для цієї роботи.

 

Маніпулятор "миша"

Миша - це пристрій керування маніпуляторного типу. До числа параметрів миші, якими може керувати користувач, належать: чутливість (характеризує величину переміщення курсору миші на екрані при заданому переміщенні миші), функції лівої та правої клавіш, а також чутливість до подвійного кліку (визначає максимальний проміжок часу, протягом якого два окремих кліки клавіші розглядаються як один подвійний клік).

Принтери

Принтер - зовнішній пристрій, який виводить на друк текстову та графічну інформацію.

Можливі різні класифікації принтерів:

За послідовністю друку (посимвольні, порядкові, поаркушеві)

За кількістю відтворюваних кольорів (чорно-білі, кольорові)

за способом дії (ударні, безударні)

За способом отримання зображення на папері (матричні, струменеві, лазерні)

 

Основні характеристики принтера: Розподільча здатність. Розподільча здатність - це величина, яка показує, зі скількох точок побудоване надруковане зображення на дюйм^2 (1 дюйм = 2,54 см). Величина ця позначається dpi. Зрозуміло, що чим більша величина dpi, тим якісніше зображеня. Середня величина для струменевих принтерів - 600 dpi, але вона може досягати й вищого значення. Що стосується лазерного принтера, то ця величина може сягати 1200 dpi і більше.   Можливість кольорового фотографічного друку. Здебільшого всі моделі принтерів можуть роздруковувати кольорові малюнки, але далеко не всі спроможні друкувати фотогріфії на фотопапері. Якщо ви не збираєтеся друкувати фотографії вдома, то вам не обов'язково мати принтер, який може їх роздруковувати.   Вартість друку. Принтери різних фірм - виробників комплектуються різними картриджами різної вартості. Наприклад картриджі для принтерів Hewlett - Packard та Canon дорожчі за картриджі інших фірм - виробників приблизно на 10 - 15 %. Не дарма вони цільком заслужено являються найкращими принтерами у світі.   Спосіб під'єднання принтера до комп'ютера. Практично всі сучасні принтери і ком'пютери у світі обладнані портами USB.

Сканери

Сканер - зовнішній пристрій, призначений для зчитування текстової та графічної інформації у комп'ютер (малюнки, фотографії, тексти).

Основним завданням сканера є перетворення зображення у цифровий код для подальшої обробки комп'ютером.

Периферійні або зовнішні пристрої - це пристрої, розміщені поза системним блоком і задіяні на певному етапі обробки інформації. Поняття "периферійні пристрої" досить умовне. До їх числа може віднести, наприклад, накопичувач на компакт-дисках, якщо він виконаний у вигляді самостійного блоку і приєднується спеціальним кабелем до зовнішнього рознімного з'єднання системного блока. І навпаки, модем може бути вбудованим, тобто конструктивно виконаний як плата розширення, і тоді немає підстав відносити його до периферійних пристроїв.

 

 

V. Закріплення нових знань і вмінь студентів.

 

VI. Підсумок заняття.

 

VIІ. Домашнє завдання.

1. Підручник Зарецька І.Т., Колодяжний Б.Г. Інформатика.

§ 1 – 5, 9 вивчити, 6 – 8,10 – ознайомитися.

2. конспект, реферат на тему «Історія розвитку комп’ютерів».

Розділ 1. Основні поняття інформатики.