Введение в экономическую информатику
| Вид материала | Документы |
- Государственный университет высшая школа экономики л. Л. Любимов введение в экономическую, 3625.38kb.
- Анализ и планирование трудовых показателей Аудит и контроллинг персонала Введение, 12.45kb.
- Программа Научного семинара "Введение в бизнес-информатику" для направления, 36.98kb.
- Учебный план курсовой подготовки по пользователю, 46.52kb.
- Джон Р. Хикс. "Стоимость и капитал", 4314.44kb.
- Экзаменационные вопросы интернет-курсов интуит (intuit): 191. Введение в правовую информатику, 152.04kb.
- Введение в экономическую теорию, 2392.58kb.
- Математики и программирования пояснительная записка к курсовой работе по курсу «Введение, 151.91kb.
- Тесты по экономической теории. Введение в экономическую теорию, 164.03kb.
- Лекции по информатике Лекция Введение в информатику Термин "информатика" (франц informatique), 626.63kb.
ОЗУ (оперативное запом. устр.) служит для хранения данных, обрабатываемых процессором. Построена на микросхемах, для нее используется динамическая память, хар-ся емкостью (32 мВт), быстродействием. Поскольку доступ к любой ячейке этой памяти может осуществляться в любой момент времени, то ее называют памятью с произвольной выборкой (RAM). ОЗУ состоит из матрицы запоминающих элементов, регистров адреса, регистров числа и схем местного управления. Построена на БИС (большая интегральная схема) и СБИС (сверхбольшая интегр. схема) и является энергозависимой: при откл. питания информация в ОП теряется.
Любой компьютер оснащен памятью динамического типа, т.е. каждый бит представляется в виде наличия или отсутствия заряда на конденсаторе, образованного в полупроводниковом кристалле. Для реализации 1 бита требуется 1 или 2 транзистора. Ячейки динамической памяти обычно собираются в матрицу из строк и столбцов. При считывании инф-ии целая строка переносится в буфер, после считывания содержимое буфера перезаписывается в ту же строку, т.е. перезарядка. Время обращения к динамич. памяти 70 наносекунд. ремя хранения заряда в конденсаторе ограниченонеобходимо его периодическое восстановление и это делается в циклах регенерации.
КЭШ. Промежуточная или буферная память, объем 2 мБт. Статическая память время обращения равно 15-20 наносекунд. Не имеет самостоятельного значения, служит для согласования скоростей. использует несколько режимов работы, что обеспечивает гибкость отладки и выполнения рабочих программ.
К внутр. памяти также относится ПП (пост. память), предназначенная для хранения постоянной информации, не изменяющейся в процессе вычисления. ПП используется для хранения микропрограмм, пограмм-трансляторов, стандартных программ, нормативных данных и т.п. ПЗУ работают только в режиме считывания информации, поэтому их конструкция проще, они дешевле, надежнее, чем ОЗУ. В ПЗУ хранится BIOS – базовая система ввода-вывода. ПЗУ делится на: 1) программируемые в процессе изготовления ПЗУ (ROM). Запись производится однократно. Такие ПЗУ имеют самую высокую плотность записи информации, они дешевые и конструктивно самые простые; 2) однократно программируемые заказчиком ПЗУ (PROM). Запись инф-ии выполняет заказчик с помощью спец. устройств (программаторов) по своему усмотрению, перезапись невозможна; 3) многократно перепрограммируемые ПЗУ допускают многократную запись инф-ии заказчиком и электрическое либо ультрафиолетовое стирание на спец. устройствах вне машины. Энергозависима.
Виртуальные памяти – это совокупность всех ячеек памяти, оперативной и внешней, организ. таким образом, что юзеру безразлично, где находится нужная ему инф-я.
12. Память верхних уровней (БРП, КЭШ, ОП, ПЗУ). Назначение. Хар-ки.
1)ОЗУ (оперативное запом. устр. – относ. к внутр. памяти) служит для хранения данных, обрабатываемых процессором. Построена на микросхемах, для нее используется динамическая память, хар-ся емкостью (32 мВт), быстродействием. Поскольку доступ к любой ячейке этой памяти может осуществляться в любой момент времени, то ее называют памятью с произвольной выборкой (RAM). ОЗУ состоит из матрицы запоминающих элементов, регистров адреса, регистров числа и схем местного управления. Построена на БИС (большая интегральная схема) и СБИС (сверхбольшая интегр. схема) и является энергозависимой: при откл. питания информация в ОП теряется.
2)Любой компьютер оснащен памятью динамического типа, т.е. каждый бит представляется в виде наличия или отсутствия заряда на конденсаторе, образованного в полупроводниковом кристалле. Для реализации 1 бита требуется 1 или 2 транзистора. Ячейки динамической памяти обычно собираются в матрицу из строк и столбцов. При считывании инф-ии целая строка переносится в буфер, после считывания содержимое буфера перезаписывается в ту же строку, т.е. перезарядка. Время обращения к динамич. памяти 70 наносекунд. ремя хранения заряда в конденсаторе ограниченонеобходимо его периодическое восстановление и это делается в циклах регенерации.
3)КЭШ. Промежуточная или буферная память, объем 2 мБт. Статическая память время обращения равно 15-20 наносекунд. Не имеет самостоятельного значения, служит для согласования скоростей. использует несколько режимов работы, что обеспечивает гибкость отладки и выполнения рабочих программ.
4)К внутр. памяти также относится ПП (пост. память), предназначенная для хранения постоянной информации, не изменяющейся в процессе вычисления. ПП используется для хранения микропрограмм, пограмм-трансляторов, стандартных программ, нормативных данных и т.п. ПЗУ работают только в режиме считывания информации, поэтому их конструкция проще, они дешевле, надежнее, чем ОЗУ. В ПЗУ хранится BIOS – базовая система ввода-вывода. ПЗУ делится на: 1) программируемые в процессе изготовления ПЗУ (ROM). Запись производится однократно. Такие ПЗУ имеют самую высокую плотность записи информации, они дешевые и конструктивно самые простые; 2) однократно программируемые заказчиком ПЗУ (PROM). Запись инф-ии выполняет заказчик с помощью спец. устройств (программаторов) по своему усмотрению, перезапись невозможна; 3) многократно перепрограммируемые ПЗУ допускают многократную запись инф-ии заказчиком и электрическое либо ультрафиолетовое стирание на спец. устройствах вне машины. Энергозависима.
13. Накопители на магнитных дисках. Принцип работы. Хар-ки.
ВЗУ (внешние запомин. устройства) делятся на: 1) НМЛ (накопители на магнитных лентах);2)НД (накоп. на дисках): НЖМД (накоп. на жестких маг. дисках - винчестер), НГМД (на гибких – дискета: слой пластика, покрытый магнитным слоем), ОД (оптич. диски).
1) НГМД (дискеты). Служат для хранения программ и данных небольшого объема и удобны для перенесения информации с одного ПК на другой. Создаются на пластмассовой основе с магнитным покрытием. На рабочей пов-ти дискеты по концентрическим окружностям, размещенным на опред. расстоянии от центрального отверстия, записываются данные. Запись инф-ии производится при движении магнитного носителя под магнитной головкой, в результате чего изменяется состояние намагниченности участка магнитного материала. Считывание записанной инф-ии осуществляется с помощью головки считывания. Данные могут одновременно записываться на нескольких параллельных дорожках при наличии соотв. числа магнитных дорожек. Каждая дорожка разделена на сектора, кот. представляют собой осн. единицу хранения инф-ии на дискете. Данные могут размещаться как на одной, так и на двух сторонах дискеты. Имеют большую емкость (100 Кбайт – 20 Мбайт).
2) НЖМД (винчестер). Содержат несколько дисков, объединенных в пакет. Чаще всего такой пакет включает 4-6 дисков диаметром 5,25 или (в портативных ПК) 3 дюйма. НЖМД является несменяемым, располагается внутри системного блока. Двигатель вращает диски (пластины) с постоянной угловой скоростью. Запись инф-ии производится последовательным кодом на концентрические дорожки на пов-ти диска. Дорожки одного и того же диаметра на разных дисках образуют концентрические круговые цилиндры. Кол-во цилиндров определяется числом концентрич. окружностей на диске. В нерабочем состоянии головки фиксируются над внутр. частью пластин, что предотвращает повреждение жесткого диска при транспортировке.
14. RAID системы. Назначение. Принципы построения и функ-ия.
RAID принято расшифровывать как redundant array of independent disks - избыточный массив независимых дисков. Эти дисковые массивы служат для хранения огромного количества информации. Сами по себе они состоят из множества дисков, однако весь массив является одним независимым диском. Дисковые массивы - матрица резервируемыми дисками, в которой несколько накопителей на жестком диске объединены в один логический диск. Объем от гегабайт до террабайт.
В дисковом массиве данные разбиваются на блоки, и каждый блок записывается (или же считывается) на отдельный диск. Таким образом, можно осуществлять несколько операций ввода-вывода одновременно. Преимущества: наивысшая производительность для приложений требующих интенсивной обработки запросов ввода/вывода и данных большого объема; простота реализации; низкая стоимость на единицу объема. Недостатки: неотказоустойчивое решение; отказ одного диска влечет за собой потерю всех данных. Зеркалирование - традиционный способ для повышения надежности дискового массива небольшого объема. В простейшем варианте используется два диска, на которые записывается одинаковая информация, и в случае отказа одного из них остается его дубль, кот. продолжает работать в прежнем режиме.
Преимущества зеркального массива: простота реализации; простота восстановления массива в случае отказа (копирование); достаточно высокое быстродействие для приложений с большой интенсивностью запросов. Недостатки: высокая стоимость на единицу объема - 100% избыточность; невысокая скорость передачи данных.
- Накопители на оптических дисках. Принцип работы. Характеристики.
Накопитель – устройство для долговременного хранения больших объемов инф. К НОК относятся: 1) накопители на сменных компакт-дисках (CD-ROM drives), популярный вид накопителей, необходимых для использования систем мультимедиа, считывают инф с компактов до 650 Мбайт. Запись инф единожды с помощью специального оборудования. НСКД обеспечивает относительно медленные доступ к данным. НСКД подключается через интерфейсы ATAPI и SCSI. С переносными компами используют внешние НСКД, подключенные через параллельный порт. Все чаще используют DVD-ROM, способные вмещать 17 Гбайт инф. Накопители DVD могут считывать инф с обычных CD-ROM. 2) накопители на перезаписываемых компакт-дисках CD-R и CD-RW. CD-R – однократная запись инф на компакт, CD-RW – многократная перезапись инф. В них используются специальные диски, допускающие запись с помощью этих устройств. Диски для накопления CD-R используются и для записи на CD-RW. Чтение инф с CD-R и CD-RW осуществляется с обычных накопителей на компакт-дисках. Начинают использовать DVD-RAM, DVD-RW, обеспечивающие запись и перезапись DVD-дисков. Но соответствующие стандарты для них не окончательно выработаны. 3) Накопители на магнитооптических дисках. Накопители на стираемых магнитооптических дисках основаны на оригинальной схеме чтения-записи инф, обеспечивающей высокую инф-ую емкость носителей и надежность хранения инф. Запись производится относительно медленно, а считывание – быстро.
- Устройства архивирования информации.
1 из наиболее популярных устройств, позволяющих записывать на специальные дискеты большие объемы инф, явл Iomega Zip Drive. Оно позволяет записывать на сменный диск до 100 Мбайт. Существуют устройства, позволяющие записывать на специальные дискеты еще большие объемы инф. Существуют внешние и внутренние устройства данного типа. Внешние подключаются к компу либо через параллельный порт, либо через плату интерфейса SCSI. Внутренние устройства могут подключаться через интерфейсы ATAPI или SCSI. Быстродействие Iomega Zip Drive во внутреннем исполнении достаточно высоко. Еще более емкими явл Iomega Jaz, кот позволяют записывать на сменные диски до 1-2 Гбайт инф. Но в то же время для хранения больших объемов архивной инф экономически выгодней CD-R и CD-RW. CD-R – однократная запись инф на компакт, CD-RW – многократная перезапись инф. В них используются специальные диски, допускающие запись с помощью этих устройств. Диски для накопления CD-R используются и для записи на CD-RW. Чтение инф с CD-R и CD-RW осуществляется с обычных накопителей на компакт-дисках. Начинают использовать DVD-RAM, DVD-RW, обеспечивающие запись и перезапись DVD-дисков. Но соответствующие стандарты для них не окончательно выработаны.
17. Устройства ввода инф-ии. Основные хар-ки.
УВв: клавиатура; сканер; устройства введение речевой информации, например, с помощью микрофона, дисководы CD-ROM, DVD-ROM, дисководы для гибких магнитных дисков (дискет), диджитайзеры.
Клавиатура. Осн. устройство ввода и управления ПК. На жаргоне наз-ся клава. Сущ. 2 осн. типа клав, различающихся внутренним устройством, ценой и тактильными (осязательными) ощущениями. Мембранная клава: контакты под клавишей выполнены в виде герметично закрытых напыленных пленок, весь механизм выглядит как резиновый коврик; защищенность, низкий шум, низкая цена, отсутствие четкости контакта, но это дело вкуса. Механическая клава: механические контакты клавиш и пружина для возврата, размещается на печатной плате; четкость нажатия, меньшая защита, высокая цена.
Сканер. Для считывания графической информации с бумажного или иного носителя. Бывают настольные, позволяющие обрабатывать весь лист бумаги или пленки целиком, а также ручные. Ручные проводят над нужными рисунками или текстом, обеспечивая их считывание. Введенный текст или рисунок распознается с пом. спец. программного обеспечения.
Для ввода рисунков может использоваться световое перо и различные диджитайзеры.
18. Мониторы (дисплеи). Основные типы. Принцип работы. Характеристики.
Монитор – приспособление для вывода инф-ии на экран электролучевой трубки либо жидкокристаллического экрана. Независимо от типа дисплея изображение состоит из множества дискретных точек, из некоторой прямоугольной матрицы маленьких пятнышек, называемых пикселами. Каждый пиксел несет цвет и яркость. Число строк и столбцов матрицы (например, 800x600) называется расширением изображения.
В наст. время используется 2 осн. типа дисплеев:
1)ЭЛТ-дисплеи, выполненные на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ, CRT-Cathode Ray Tube). Давно используемые и распрастр. дисплеи. Используется трубка, аналогичная телевизионной, но более качест. Экран имеет изнутри 3-слойное покрытие люминофора, кот. светится под воздействием лучей электронов. Луч пробегает по строкам растра и заставляет светится зерна. Искожение изображения по углам, большое энергопотребление, большой вес, большой размер в глубину, умеренная цена. Размер рабочей области экрана на 1-1,5 меньше диагонали.
2)Плоскопанельные (FP-Flat Panel). Более дорогие и менее распраст., но в портативных компьютерах используются давно. Выполнены в виде матрицы отдельно управляемых элементов на жидких кристаллах. (активно-матричные). Между прозрачными проводниками находится жидкий кристалл – вещ-во, изменяющее прозрачность под действием электрич. поля. Сзади находится подсветка, каждый элемент является цифровым. Размер рабочей области во весь экран. Абсолютно плоский экран без бликов, высокая стоимость, высокая контрастность, небольшой вес, искажение изобр. при прикосновении пальцами к экрану, моментальный прогрев. Наиболее безопасный монитор.
Характеристики: цвет, диагональ, уровень радиации, цена, кач. изображения, вес, искажение по углам, энергопотебление, размер рабочей области экрана, скорость прогрева, разрешение, излучение,
19. Печатающие устройства. Основные типы. Принцип работы. Характеристики.
Принтеры являются средством вывода инф-ии, используются для печати инф-ии на бумаге.
Типы: матричные, литерные, термографические, струйные, лазерные и др. По методу нанесения печатных знаков на носитель инф-ии принтеры делятся на устройства ударного и безударного действия.
В принтерах ударного действия изображение – оттиск символа цифровой или символьной инф-ии – формируется в рез. механического удара печатающего молоточка на шрифтоноситель с одновременным нанесением красящего вещ-ва. На шрифтоноситель наносятся все символы алфавита. Такие принтеры наз-ся знакопечатающими. Однако чаще используются матричные принтеры.
Матричные. печатающая головка содержит вертикальный ряд тонких металлич. стержней, головка движется вдоль строки бумагоносителя, в нужный момент стержни ударяют по бумаге через красящую ленту. Печат. головки могут содержать 9, 24, 48 стержней – чем больше, тем качественней. Можно печатать не только текст, но и рисунки, так как движением стержней и бумаги управляет программа. Скорость печати 30-200 зн./с.
Отсутствие цветности, нетребовательность к бумаге, шумность, медлительность. Выходят из употребления.
Литерные. используются сменные шрифтоносители в виде дисков с нанесенными литерами к-л алфавита. Высокое кач. печати. Только для печати текстов. Скорость до 60 зн./с.
В безударных принтерах для нанесения символьной и цифровой инф-ии используют термограф., струйные и лазерные принтеры.
Термографические. Воздействуют теплом на термочувствительную бумагу или растапливают красящий состав, кот. затем ложится на бумагу. Они компактны дешевы, бесшумны. Хорошее кач., но требуется светочувствит. бумага.
Лазерные. Высокая скорость и кач. печати, сравнима с качеством высокой печати. Используют только листовую бумагу разл. формата (А3, А4). Имеется собственный расширяемый блок памяти, что позволяет масштабировать шрифты. Буквы одного и того же шрифта могут печататься с разной высотой и шириной. Цветная печать. Дороже матричных. Большая электризация воздуха.
Струйные. изображение на бумаге формирует капельная струя красящей жидкости. Струйный способ позволяет реализовать многоцветную печать. В блоке головок есть 4 группы сопел, каждое связано с емкостью с чернилами одного из 4 цветов (черный, синий, пурпурный, желтый), что позволяет получить семицветное изобр.. Широкое распр. получили пьезоструйные головки, кот. имеют почти неогран. срок службы: по мере расходования чернил заменяют баллончики. Эти принтеры занимают промежуточное место м/д матричными и лазерными. При работе под управл. соответствующих программ очень высокое кач. как в лазерных принтерах. Бесшумность, компактность, дорогие качественные чернила, их быстрый расход (150-300 стр.).
Сублимационные. Спец. для распечатки фотографий. Изображение наносится на бумагу за счет испарения (сублимации) красителя со спец. пленки. Не для печати текстов, дорогие.
Принтеры на светодиодах. Схожи с лазерными по принципу нанесения отпечатков. Дешевле и проще лазерных, так как не нужна сложная оптическая система для управления лазерным лучом. Существенно меньше электризуют воздух. Трудность реализации цвета. Разработаны недавно японской компанией «Oki».
Характеристики принтеров: цвет, принцип действия, способ формирования строк, ширина каретки, длина печатной строчки, объем печати, вес, цена, скорость, кач. печати, степень электризации воздуха.
20. Особенности архитектуры ПЭВМ. Структурная схема. Назначение устройств и блоков.
Структура.
Это основа построения ЭВМ, определяет состав основных устройств ЭВМ, порядок и принципы взаимодействия между ними.
Включает: 1) системный блок, 2) клавиатуру, 3) дисплей (монитор). Для расширения функц-х возможностей подключают дополнит. периферийные устройства: принтеры, накопители на магн. ленте (стриммеры), манипуляторы, устройства оптического считывания изображений (сканеры), графопостроители (плоттеры) и др.
На основной электронной плате ПК (системной, или материнской) размещены только те блоки, кот. осуществляют обработку информации. Схемы, управляющие всеми остальными устройствами ПК – монитором, дисками, принтером и т. д., реализованы на отдельных платах, кот. вставляются в стандартные разъемы на системной плате – слоты. К этим электронным схемам подводится электропитание из единого блока питания, а для удобства и надежности все это заключается в общий металлический или пластмассовый корпус – системный блок. Системный блок включает центральный микропроцессор, сопроцессор, модули оперативной и постоянной памяти, контроллеры, накопители на магн. дисках и др. функц-ые модули. системный блок может быть встроено звуковое устройство. Основой ПЭВМ является центральный микропроцессор. В него входят: арифметико-логическое устройство (АЛУ) и устройство управления (УУ). В этот же процессор входит внутренняя память, кот. состоит из 2-х частей: постоянной и оперативной. Центральный процессор агрегатируется с устройствами ввода-вывода. Наиболее часто используемые устройства ввода-вывода это: клавиатура, считывающее устройство, внешняя память, дисплей, принтер, графопостроитель.
Характерные особ-ти архитектуры ПК.
1)Принцип открытой архитектуры (замена устаревших устройств, подключение дополнит. устройств).
2)Принцип модульности (модульное проектирование - программа разбивается на функционирующие блоки-модули. Принцип модульности предполагает реалиэацию программ в виде совокупности составных частей, к-рые наэыв-ся прогр. модулями. Прогр. Модуль - последовательность логически связанных фрагментов, оформленных как отдельная часть программы. Отдельные программные модули можно использовать в разных прогр-х системах. При модульном подходе легче происходит отладка и тестирование программ. Особенности модульного проектирования: 1 . большую программу может одновременно писать несколько исполнителей; 2 . можно создавать и в дальнейшем использовать библиотеки наиболее употребляемых программ; 3. возникает много естественных контрольных точек для наблюдения за ходом равработки программы; 4. упрощается процедура загрузки больших программ в ОЗУ).
10 основных параметров ПК.
Микропроцессор – выполняет функции обработки информации и управления работы всех блоков ПЭВМ. Он определяет, какие данные может обрабатывать компьютер, какие машинные инструкции входят в набор выполняемых команд, как происходит обработка данных, объем внутренней памяти. Осн. характеристики микропроцессора: тактовая частота, разрядность (длина слова) может быть внутренней и внешней, состав выполняемых команд, архитектура (определяется системой адресации, регистрами, типом обрабатываемых данных), напряжение, производительность (определяется разрядностью и тактовой частотой), наличие сопроцессора, КЭШ-памяти, соотношение внутренней и внешней шины данных.
Память – предназначена для хранения информации. Наиболее важные характеристики памяти – ее емкость и время доступа.
Системная плата – от ее характеристик зависит работа ПК. При выборе необходимо учитывать: возможные типы микропроцессоров с учетом их рабочих частот, число и тип системной шины, базовый размер платы, возможность наращивания оперативной и кэш-памяти, возможность обновления базовой системы ввода-вывода.
Клавиатура – реализует диалоговое общение пользователя с ПК. Она должна создавать удобства для длительной работы, расположение клавиш должно совпадать со стандартным расположением.
Дисплей – устройство для отображения информации. От их характеристик зависят возможности машин и используемого программного обеспечения. Различают дисплеи, пригодные для вывода лишь алфавитно-цифровой и графической информации, возможность поддержки цветного или монохромного изображения, текстовый формат и т.д.
Манипуляторы (мышь, трэкбол, пойнтеры) – устройства координатного, незаменимы при работе с графической информацией в граф. редакторах, облегчает работу с Windows.
Сканер – устройство для ввода графической информации в комп. Существуют ручные, планшетные и рулонные; черно-белые и цветные.
Диджитайзер – устройство поточечного координатного ввода графических изображений, применяются в системах автоматического проектирования, в комп. графике и анимации, позволяют достаточно точно вводить сложные изображения.
Принтер – помогает осущ. вывод текста и графич. изображений на бумагу, пленку и др. носители информации. Различают: точечно-матричные, струйные, лазерные, лепестковые, термические и специальные типы принтеров.
Накопители на гибких дисках – служат для хранения программ и данных небольшого объема и удобны для перенесения инф. с одного ПК на др.
21. интерфейс. Шины ПЭВМ. Производительность и эффективность использования ПК определяются не только возможностями его процессора и характеристиками ОП, но и составом его периферийных устройств, их техническими данными, а также способом организации их совместной работы с центральной частью ПК. Связь между устройствами ПК осуществляется с помощью сопряжений, которые в вычислительной технике называются интерфейсами.
Интерфейс представляет собой совок-сть стандартиз-х аппаратных и программных средств, обеспечивающих обмен информацией между устройствами. В основе построения интерфейсов лежат унификация и стандартизация (использование единых способов кодирования данных, форматов данных, стандартизация соединительных элементов - разъемов и т.д.). Наличие стандартных интерфейсов позволяет унифицировать передачу информации между устройствами независимо от их особенностей. В настоящее время для разных классов ЭВМ применяются различные принципы построения системы ввода-вывода и структуры вычислительной машины. В персональном компьютере, как правило, используется структура с одним общим интерфейсом, называемым также системной шиной. Шины – линии на материнской плате, проводники малого размера, осуществл-т обмен инф-ей. При такой структуре все устройства компьютера обмениваются информацией и управляющими сигналами через системную шину. Физически она представляет собой систему функционально объединенных проводов, по которым передается три потока данных: непосредственно информация, управляющие сигналы и адреса.