Устройство компьютера 2

План урока по теме процессор

Устройство компьютера 2. Процессор (8кл)

п. 1 Процессор. Его назначение

Процессор (Central Processing Unit, CPU — центральное процессорное устройство) — главная аппаратная составляющая компьютера, которая несет

основную нагрузку по обработке информации. В функции процессора входит выполнение логических и арифметических операций, которые задаются программой, управление вычислениями и координация работы всех устройств компьютера.

Процессор для ПК представляет собой небольшую микросхему (чип), которая умещается на ладони. Она имеет определенное количество контактов («ножек»), расположенных в строгой последовательности, совпадающей с конфигурацией гнезда для установки процессора на материнской плате (сокетом — ).

Для предотвращения перегревания процессора во время работы на него устанавливается кулер (от англ. cooler — «охладитель») — устройство, состоящее из радиатора и вентилятора, которое обеспечивает охлаждение процессора.

Главной характеристикой процессора, на которую обращают внимание при покупке компьютера, является тактовая частота (количество операций, выполняемых за одну секунду). Частота современных процессоров может достигать нескольких гигагерц (ГГц). Чем выше тактовая частота процессора, тем более производителен компьютера при работе с современными приложениями, требовательными к машинным ресурсам.

Лидерами рынка процессоров являются компании Intel и AMD. Процессор, установленный на вашем компьютере, — продукт одной из этих фирм.

п.2 Оперативная память

Оперативная память (Random Access Memory, RAM — оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) — это быстродействующее запоминающее устройство, непосредственно связанное с процессором, которое предназначено для временного хранения команд и данных с последующей их передачей процессору для обработки. Емкость или объем памяти измеряется в битах (1 бит — это одна двоичная цифра — либо 0, либо 1). Но на практике используют производные единицы измерения информации — байты (б), килобайты (Кб), мегабайты (Мб), гигабайты (Гб) и терабайты (ТБ):

1 б (байт) = 8 бит

1 Кб = 1024 б

1 Мб = 1024 Кб

1 Гб = 1024 Мб

1 Тб = 1024 Гб

Число 1024 связано с двоичной системой, в которой работает компьютер. Ближайшим числом, образованном степенью числа 2 и ближайшим к 1000 является 2 10 = 1024 .

Основной недостаток оперативной памяти — вся информация, находящаяся в ней после выключения питания компьютера исчезает, т.к. оперативная память — энергозависима . Основное преимущество оперативной памяти по сравнению с жестким диском — она очень быстродействующая.

Оперативная память всегда собрана в модули — продолговатые платы, содержащие целую линейку микросхем оперативной памяти. Модуль оперативной памяти представляет собой микросхему небольшого размера, выполненную в виде планки, которая устанавливается в специальный слот (слоты оперативной памяти ). Обычно таких слотов 2 или 4, что позволяет варьировать объем памяти путем установки от одной до 4-х планок.

Объем оперативной памяти измеряется в мегабайтах и, наряду с тактовой частотой процессора определяет быстродействие компьютера в работе с приложениями. Объем оперативной памяти не является произвольным, а изменяется в определенных пределах: большее значение емкости памяти получается путем удвоения предыдущего: 128 Мб, 256 Мб, 512 Мб, 1024 Мб, 2014 Мб. Однако на практике величину оперативной памяти можно варьировать, установив на материнскую плату две планки разного объема (что не рекомендуется, т.к. желательно, чтобы все планки были идентичны по характеристикам).

Существует несколько типов модулей оперативной памяти, различающихся конфигурацией контактов в зависимости от того, какой тип слота имеет материнская плата. Поэтому, если вы решите расширить возможности своего компьютера, установив память большего объема, при покупке планки обязательно убедитесь в том, что ее конфигурация соответствует слоту для установки.

Вопросы для самопроверки:

1. Каково назначение процессора?

2. Для чего нужен процессору кулер и из каких частей он (кулер) состоит?

3. Назовите две самые известные в мире фирмы, производящие процессоры.

4. В чем измеряется объем памяти и каковы производные единицы измерения объема памяти?

5. В чем состоит основной недостаток оперативной памяти? В чем преимущество оперативной памяти по сравнению с процессором?

6. Какие из перечисленных величин могут являться объемом оперативной памяти: 560 Мб, 617 Мб, 512 Мб, 900 Мб, 1025 Мб, 1024 Мб, 1716 Мб, 2084 Мб, 2048 Мб?

План урока по предмету «Аппаратное обеспечение эвм»

Департамент образования Тульской области

ГОУ СПО ТО «Болоховский машиностроительный техникум»

План урока по предмету «Аппаратное обеспечение ЭВМ»

Дьячковой Елены Станиславовны

Тема: «Архитектура ЭВМ»

Курс: I

Учебная группа: О-7

Профессия: Оператор ЭВМ

Дата проведения: 26.11.2010

2010 год

Цель урока: Сформировать представление об архитектуре ЭВМ. Выяснить назначение основных узлов ЭВМ и их взаимосвязь.

Тип урока: комбинорованный

Задачи урока:

                  1. Обеспечение в ходе урока усвоения и первичного закрепления новых понятий
                  2. Формирование и развитие приемов умственного труда и логических приемов (анализ, синтез, обобщение).
                  3. Формирование коммуникативных качеств личности, восприятие компьютера как инструмента обработки информации.

Вид используемых на уроке программных средств: интерактивная презентация, тест MS Excel.

Аппаратное и программное обеспечение: ПК, интерактивная доска, Windows 7, MS Office 2007, StarBoard Software.

Целесообразность использования медиапродукта на уроке:

  1. интенсификация учебно-воспитательного процесса (уменьшение времени подачи материала)
  2. повышение эффективности усвоения учебного материала за счет одновременного изложения необходимых сведений и показа демонстрационных фрагментов.
  3. развитие наглядно-образного мышления за счет повышения уровня наглядности.
  4. воспитание уважительного отношения к выступающему, умения слушать, умения высказывать мнение.

Использованная литература:

  1. Учебник. Технические средства автоматизации. Е.И.Гребенюк, Н.А.Гребенюк, М. «Академия», 2009.
  2. Учебник Аппаратные средства компьютера. М. «Академия», 2010.
  3. Учебник Вычислительная техника. Келим Ю.М., М. «Академия», 2007.

План урока

  1. Организационная часть . 2 мин
  2. Актуализация знаний. 9 мин
  3. Формирование новых знаний………………..………..….……15 мин
  4. Закрепление новых знаний………………..…………………. 10 мин
  5. Подведение итогов…………………………………………….….3 мин
  6. Домашнее задание………………………….…………………..…1 мин

Ход урока

Урок ведется с одновременной демонстрацией презентации «Архитектура ЭВМ»

    1. Организационная часть
  • Приветствие.
  • Проверка отсутствующих.
  • Проверка готовности к уроку.
  1. Актуализация знаний.

В начале урока организуется небольшая дискуссия, базируясь на опыте учащихся, с попыткой ответить на вопросы: «Что представляет собой персональный компьютер?», «Из каких частей состоит компьютер?». Вводится понятие «Архитектура ЭВМ (ПК)», на основе полученных ответов формулируется тема урока.

Под архитектурой ЭВМ понимают описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста.

Цель урока: Сформировать представление об архитектуре ЭВМ и выяснить назначение основных узлов ЭВМ и их взаимосвязь.

Для того чтобы перейти к непосредственному изучению темы урока, необходимо вспомнить (повторить) то, что мы изучали ранее (Раздел «Общие сведения об ЭВМ»)

  • Какой принцип лежит в основе ранее разработанных ЭВМ?

(Принцип фон Джон Неймана, американца венгерского происхождения). Давайте вспомним, что представляет собой структурная схема компьютера по фон Джон Нейману. Задание 1: Учащимся предлагается выполнить задание на интерактивной доске, расставив внутренние устройства компьютера в заданной схеме (Приложение 1)

Воспроизведение известного. Фронтальный опрос в виде беседы. Создаются условия для положительного настроя учащихся на учебное занятие. Создается атмосфера заинтересованности.

Учащийся подготавливается к самостоятельной поисковой деятельности или к осознанному восприятию объяснений. С целью развития интереса к предмету, опрос производится в форме игры: учащиеся сами выбирают тему и сложность вопроса (сложность возрастает с возрастанием № вопроса, презентация «Вопросы» Приложение 2.).

3. Формирование новых знаний:

  1. Понятие – архитектура ЭВМ. Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее его описание на некотором общем уровне, включающее логическую организацию, структуру и ресурсы компьютера. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи, и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешнего ЗУ и переферийных устройств. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.
  2. Магистрально – модульный принцип архитектуры.

В основе архитектуры большинства современных ПК лежит магистрально-модульный принцип.

Компьютер не является неделимым, цельным объектом. Он состоит из некоторого количества устройств – модулей, обладающих возможностью замены. Связаны эти модули через набор электронных линий – магистралей, обеспечивающих энергоснабжение и обмен данными между устройствами ПК.

Модульный принцип позволяет каждому самостоятельно комплектовать нужную конфигурацию и производить впоследствии модернизацию компьютера.

Магистральный принцип обмена информации – передача данных между устройствами по шинам.

Обработка данных на компьютере

  1. Пользователь запускает программу, хранящуюся в долговременной памяти, она загружается в оперативную память и начинает выполняться.
  2. Выполнение: процессор считывает команды и выполняет их. Необходимые данные загружаются в оперативную память из долговременной памяти или вводятся с помощью устройств ввода.
  3. Выходные (полученные) данные записываются процессором в оперативную или долговременную память, а также предоставляются пользователю с помощью устройств вывода информации.

Для связи основных устройств компьютера между собой используется специальная информационная магистраль, называемая шиной. Шина – это кабель состоящий из множества проводов. Шину делят на 3 части:

  • Шина адреса – на ней устанавливается адрес устройства (либо ячейки памяти), с которым будет происходить обмен информацией;
  • Шина данных –по которой собственно и будет передана информация;
  • Шина управления – регулирует процесс обмена информацией (например позволяет компьютеру различать между собой адреса памяти и устройств ввода/вывода).

Процессор выполняет арифметические и логические операции, взаимодействует с памятью, управляет и согласует работу периферийных устройств. Подключение отдельного модуля компьютера к магистрали на физическом уровне обеспечивают контроллеры, на программном уровне – драйверы. Контроллер принимает сигнал от процессора и дешифрует его, чтобы соответствующее устройство смогло принять этот сигнал и правильно отреагировать на этот сигнал. За реакцию устройства процессор не отвечает, а отвечает только контроллер, поэтому внешние устройства ЭВМ заменяемы.

  1. Принцип открытой архитектуры.

Компьютеры, в которых существует возможность производить замену отдельных компонентов системного блока на более совершенные (в рамках совместимости) либо на аналогичные, но разных производителей, устанавливать различное ПО называются ПК поддерживающими принцип открытой архитектуры. К таковым относятся практически все ПК компании IBM.

Отличие составляют ЦЭВМ Macintosh созданные компанией Apple. В этих компьютерах возможно использование запчастей только фирмы-производителя, а часть программного обеспечение жестко привязано к аппаратному.

Для того, чтобы соединить друг с другом различные устройства компьютера, они должны иметь одинаковый интерфейс (англ. interface от inter — между, и face — лицо).

Интерфейс — это средство сопряжения двух устройств, в котором все физические и логические параметры согласуются между собой.

Если интерфейс является общепринятым, например, утверждённым на уровне международных соглашений, то он называется стандартным.

Каждый из функциональных элементов (память, монитор или другое устройство) связан с шиной определённого типа — адресной, управляющей или шиной данных.

Для согласования интерфейсов периферийные устройства подключаются к шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты примерно по такой схеме:

Итак, принцип открытой архитектуры заключается в следующем:

  • компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-изготовителями.
  • Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, удовлетворяющие заданному стандарту, и тем самым устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными предпочтениями
  1. Базовая конфигурация компьютера.

Какие основные блоки входят в состав компьютера?

Современный персональный компьютер состоит из нескольких основных конструктивных компонент:

  • системного блока;
  • монитора;
  • клавиатуры;
  • манипуляторов.

Минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с компьютером:

  • системная (материнская) плата;
  • процессор с системой охлаждения;
  • модуль оперативной памяти;
  • жесткий диск;
  • дисковод лазерных дисков;
  • видеоадаптер;
  • корпус с блоком питания;
  • монитор;
  • клавиатура;
  • мышь

Системная плата служит, стапелем для конфигурирования компьютера. Ее возможности практически на сто процентов определяют, какие интерфейсы будут доступны для подсоединения остальных компонентов, и во многом влияют на эффективность компьютерной системы в целом.

Процессор выполняет вычислительные операции, исполняя код программ.

Система охлаждения служит неотъемлемым элементом современного процессора. Высокие рабочие частоты обусловливают высокую тепловую мощность, которую призвана рассеивать система охлаждения.

Модули оперативной памяти предназначены для временного (на период работы компьютера) хранения команд и данных.

Жесткий диск является основным устройством для долговременного хранения программ и данных.

Дисковод лазерных дисков предназначен для записи и считывания информации с лазерных компакт-дисков, как правило, форм-фактора 5,25 дюйма.

Видеокарта выполняет обработку графических данных и передает результат на монитор через буфер кадра. Современные видеокарты имеют собственный графический процессор и локальную видеопамять для временного хранения обрабатываемых данных.

Корпус служит для монтажа компонентов компьютерной системы, их питания, обеспечения условий охлаждения, снижения уровня электромагнитных излучений.

Неотъемлемой частью корпуса считается блок питания. Основные параметры корпуса: мощность блока питания, форм-фактор, размер.

Монитор служит устройством отображения визуальной информации.

Клавиатура предназначена для ввода символов, управления курсором и выполнения некоторых служебных операций.

Мышь является устройством управления активными элементами графического интерфейса пользователя, присущего современным операционным системам.

Вывод: Итак, разобрав основные вопросы урока, мы можем прийти к выводу, что компьютер — это универсальное программно- управляемое автоматическое устройство для обработки информации различных видов и архитектура современного компьютера:

  • Шинная: устройства взаимодействуют через общую магистраль-шину
  • Открытая: изменяемый состав устройств

( вспомним архитектуру фон Неймана:

  • Централизованная: устройства взаимодействуют через центральный процессор
  • Фиксированная: неизменяемый набор устройств)

4. Закрепление новых знаний:

Учащиеся самостоятельно ищут ответ на задание преподавателя, выдвигают свои предположения, работают с компьютерной презентацией.

5. Контроль и самопроверка знаний:

Отрабатывается умение использовать усвоенные знания в качестве средства межсубъективного общения и инструмента самоутверждения в глазах партнёра. Формируются навыки общения и совместной деятельности.

    • Определить, какие устройства изображены на фотографиях, описать их назначение, а затем проверить правильность работы у соседа по парте с оцениваем

6. Подведение итогов.

Ответы на вопросы учащихся. Подведение итога урока. Выставление оценок.

Этот этап позволяет соотнести цель и результат.

7. Домашнее задание

  • Уровень знания: знать, что такое архитектура компьютера
  • Уровень понимания: выбрать оптимальную конфигурацию компьютерной системы (по запросу пользователя)
  • Материал учебника для повторения и закрепления знаний: стр.19-23

Приложение 1.

http://aaginfo.ru/ustroystvo_kompyutera_2_processor_8kl_/85/article
http://lib.znate.ru/docs/index-38591.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *