Презентация, доклад по информатике для 10 класса по теме Программно-технические системы реализации информационных процессов

логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.

Центральный процессор в общем случае содержит в себе:
арифметико-логическое устройство;
шины данных и шины адресов;
регистры;
счетчики команд;
кэш — очень быструю память малого объема (от 8 до 512 Кбайт);
математический сопроцессор чисел с плавающей точкой.

Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему — тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. 

Микропроцессоры (МП)

элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет за одну секунду (измеряется в МГц)
. разрядность
Разрядность – это максимальная длина двоичного кода, который может обрабатываться и передаваться процессором целиком.

Тактовая частота и разрядность определяют быстродействие процессора.

программное управление работой устройств ЭВМ.
В состав процессора входят:
АЛУ(арифметико-логическое устройство) - для выполнения над данными арифметических и
логических операций;
УУ (устройство управления)- для управления передачей информации и обработки
служебных сигналов.
регистры (процессорная память) – ряд специальных запоминающих ячеек.
Регистры специальные ячейки в которые помещаются команды выполняемые процессором, а также данные, которыми оперируют команды.

Важнейшие регистры:
счетчик команд (служит для автоматической выборки команд программы из
последовательных ячеек памяти, в нем хранится адрес следующей команды);
регистр команд и состояний (служит для хранения кода команды).

Команда – это элементарная операция, которую должна выполнить ЭВМ.
Команда содержит:
код выполняемой операции; ADD-операция сложения
адреса операндов; X,Y - адрес операндов
адрес размещения результата. Z - адрес размещения результата


ADD X Y X Y Z

одноадресная двухадресная трёхадресная

ADD X

ADD X Y

ADD X Y Z

счетчик команд
УУ
регистр команд

регистры операндов
АЛУ
сумматор

Основной алгоритм работы процессора

1. Процессор читает СК.
2. Процессор читает команду по этому адресу.
3. Изменяет СК.
4. Выполняет команду.

Core Duo.

Многоядерный процессор — центральный процессор, содержащий два и более вычислительных ядра на одном процессорном кристалле или в одном корпусе. 
Компьютер, на котором имеются два ядра сможет выполнять работу в два раза быстрее!
Соответственно, если три ядра - то в три, а четыре - в четыре!

Это, в свою очередь, увеличивает производительность без роста потребления энергии.

Многоядерный процессор

Самым большим достоинством новых продуктов явилось то, что переход к двуядерной системе не требовал смены системной платы.

Фактически любой пользователь современного компьютера мог придти в магазин и поменять один только процессор без смены материнской платы и остального "железа". При этом уже установленная операционная система моментально обнаруживала второе ядро (в списке оборудования появлялся второй процессор), и никакой специфической настройки программного обеспечения не требовалось (не говоря уже о полной переустановки ОС).

С недавнего времени в мире компьютерных технологий появились МНОГОЯДЕРНЫЕ процессоры

динамическую и статическую.

Динамическая память (модули памяти DDR) напоминает дырявое ведро, в котором, если регулярно не доливать, скоро не останется воды.
Регулярный долив применительно к динамической памяти, называется регенерацией и производится раз в несколько миллисекунд что несколько снижает быстродействие системы. Однако эти недостатки искупаются простотой исполнения, а также большой емкостью микросхем динамической памяти. Экономичный вид памяти. Для хранения разряда (бита) используется схема, состоящая из одного конденсатора, со временем конденсаторы разряжаются.  Специальные схемы компьютера обеспечивают подзарядку конденсатора, то есть обновление информации. Из-за непрерывности этого процесса такая память называется динамической.

время доступа, потребляет мизерный ток, но емкость ее микросхем ограничена. В компьютерной технике их используют при создании так называемой кэш-памяти (сверх-ОЗУ). Достоинство этого вида памяти — скорость обмена информацией.

характеристики: ёмкость
время доступа к информации
скорость передачи данных
организация доступа к данным

прямой (произвольный) последовательный
устройства прямого доступа: устройства последовательного доступа

дискета (ГМД)

винчестер

лазерные диски

Магнитная лента (кассета)

флеш память

Внешняя память компьютера

(винчестер)

CD диски

DVD диски

Накопитель можно рассматривать как совокупность носителя и соответствующего привода.  
Привод - это объединение механизма чтения-записи с соответствующими электронными схемами управления.

- это плоский диск со специальной, достаточно плотной пленкой, покрытой ферромагнитным слоем и помещенной в защитный конверт с подвижной задвижкой в верхней части. Запись проводится на обе поверхности каждой пластины с помощью магнитных головок. Дискеты используются, в основном, для оперативного переноса небольших объемов информации с одного компьютера на другой.

НЖМД - это основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. Внешне, винчестер представляет собой плоскую, герметически закрытую коробку, внутри которой находятся на общей оси находятся несколько жестких алюминиевых или стеклянных пластинок круглой формы. Поверхность любого из дисков покрыта тонким ферромагнитным слоем на нем хранятся записанные данные. При этом запись проводится на обе поверхности каждой пластины с помощью магнитных головок. Каждая головка находится над рабочей поверхностью диска на расстоянии 0,5-0,13 мкм. Пакет дисков вращается непрерывно и с большой частотой (4500-10000 об/мин), поэтому механический контакт головок и дисков недопустим.

Записанная на дискеты информация представляет собой– намагниченные участки.
(1-намагничено, 0 – не намагничено)

мм. На пластиковую поверхность напыляется слой алюминия или золота. Запись информации на диск происходит путем выдавливания на поверхности дорожки, в виде ряда углублений. Такой подход обеспечивает двоичную запись информации. Углубление (pit - пит), поверхность (land - лэнд).

Оптические диски

Защитное покрытие

Отражающий слой

Активный слой

Пластиковая основа

Двоичная информация представляется последовательным чередованием углублений (pits — ямки) и основного слоя (land — земля).

Компакт-диски имеют одну спиральную дорожку.
В связи с этим, угловая скорость вращения диска не постоянна. Она линейно уменьшается в процессе продвижения читающей головки к центру диска.

или
Цифровой Видео Диск.

Точкой отсчета DVD можно считать 1994 год, когда группа продюсеров выразила потребность в абсолютно новом диске, способном содержать большой объем данных, достаточный для записи фильма.

В 1996 году первые DVD появились в продаже.

Как хранятся данные на DVD

DVD – это усовершенствованный СD.
В DVD для обеспечения записи информации с более высокой плотностью используются питы меньшего размера (pit – ямка, отверстие), дорожки более плотно расположены по отношению друг к другу.

Уменьшение размеров pits и промежутков более чем в два раза:

на втором слое каждой стороны

Для ещё большего увеличения вместимости применяют многослойные DVD-диски.
DVD-диски бывают однослойные и двухслойными, односторонними и двухсторонними.

Односторонний однослойный DVD-диск.

На одной стороне DVD диска может быть два слоя, на которые будет записана информация.

8,5Гбайт

4,7Гбайт

17 Гбайт

Форматы DVD диска:
DVD – R -записываемые
DVD - RW- перезаписываемые

DVD по структуре данных бывают трёх типов:
DVD - Video — содержат фильмы (видео и звук);
DVD - Audio — содержат аудиоданные высокого качества;
DVD - Data — содержат любые данные

компания Toshiba, употребив дословно фразу «in a flash» — «в мгновение ока».

Это устройства для долговременного энергонезависимого хранения информации с возможностью многократной перезаписи.
Самое главное их отличие от винчестеров и флоппи-дисков заключается в отсутствии каких-либо подвижных механических деталей конструкции.

Для хранения информации во флэш-дисках используются микросхемы памяти, выполненные по технологии Flash, которую еще в начале 80-х годов разработала фирма Intel. В сущности эти микросхемы являются обычными электрически стираемыми ППЗУ, однако имеют существенные особенности.

Во-первых, их можно стирать и перезаписывать миллион раз
Во-вторых, время хранения записанной в такой микросхеме информации практически неограниченно.

1 — USB-разъём; 2 — микроконтроллер; 3 — контрольные точки; 4 — микросхема флеш-памяти; 5 —кварцевый резонатор; 6 — светодиод; 7 — переключатель «защита от записи»; 8 — место для дополнительной микросхемы памяти.

питания при записи информации,
большое число циклов перезаписи.

Однако основная задача флэш - дисков — хранение и перенос информации между компьютерами. В этом качестве они весьма удобны.
Флэш – диски подключаются к компьютеру через специальный USB порт.

Второй важный фактор — портативность.
Флэш - диск даже объемом 4 Гбайт имеет небольшие размеры. Отсутствие движущихся частей, нечувствительность к влиянию магнитных полей, терпимость к температурным перепадам и механическим воздействиям, длительный, в первом приближении — практически вечный, срок хранения информации. Вот факторы, обеспечивающие популярность флэш-дисков.

Однако обладают они и рядом недостатков.
Скорость записи и чтения ограничены пропускной способностью USB.
Чувствительны к электростатическому разряду — обычное явление в быту, особенно зимой;
Чувствительны к радиации.
Сравнительно низкие скорости линейной записи и линейного считывания.

информации флэш-карты: КПК, смартфоны, обычные сотовые телефоны, цифровые камеры и т.д.

Карта памяти - это носитель информации, на основе флэш-памяти, который обеспечивает долговременное хранение данных большого объема. Сейчас такой носитель стал очень популярным и используется во многих устройствах.
Среди достоинств, которые имеют карты памяти, можно назвать значительный объем, компактные размеры, возможность многократной перезаписи информации и длительное время хранения записанных данных. 

Флэш карта бывает различных видов:
Compact Flash,
Memory Stick,
Multimedia Card,
SD Card,
Smart Media,
xD-Picture Card

Это разные стандарты флэш карт,
они отличаются размером, весом, интерфейсом и
количеством контактов.

Флэш - карта