Почти в каждом доме есть компьютер и даже не один, а несколько. Но мало кто понимает, как компьютер обрабатывает информацию и понимает нас. Если вы недавно закончили школу или еще учитесь, то на уроках информатики наверняка проходили эту тему, а вот более старшее поколение этого наверняка не знает и даже не задумывается о том, что «разговаривает» с компьютером на языке цифр в двоичной системе исчисления.
Вся цифровая информация передается в битах. Бит – это единица информации, которую понимает компьютер. Все, что мы делаем на компьютере переводится в специальный двоичный код , который состоит из 0 и 1. Если есть сигнал, то это 1, если сигнала нет, то это 0. Для компьютера это не числа, а сигналы. Есть сигнал, нет сигнала. Любую цифру компьютер понимает по своему – в двоичной системе.
0 — 0 (ноль)
1 — 1 (один)
2 — 10 (один-ноль) (одна единица второго разряда)
3 — 11 (один-один)
4 — 100 (один-ноль-ноль) (одна единица третьего разряда
5 — 101 (один-ноль-один)
6 — 110 (один-один-ноль)
7 — 111 (один-один-один)
8 — 1000 (один-ноль-ноль-ноль) (одна единица четвертого разряда)
9 — 1001 (один-ноль-ноль-один)
10 – 1010 (один-ноль-один-ноль)
Если вы хотите понять язык компьютера, необходимо изучить двоичную систему исчисления.
Нули и единицы в компьютере называют битами , а группы из восьми битов называют байтами .
В один байт можно записать число от 0 до 255.
В двух байтах можно записать число от 0 до 65535.
В трех байтах можно записать число от 0 до 16 миллионов.
Например,
число 2000 = 00000111 11010000
записывается в двух байтах, по 8 битов в каждом.
С числами более-менее понятно, а как же компьютер понимает текст?
Любые буквы компьютер переводит в числа. Превратив букву в число, компьютер превращает число в сигналы и записывает их, как и числа, — битами, из которых собираются байты:
А – 192 – 11000000
Б – 193 — 11000001
В – 194 – 11000010
Г – 195 — 11000011
Полная таблица кодов русского алфавита Ascii
Нажимая на клавишу клавиатуры вы даете компьютеру сигнал в двоичной системе исчисления, (каждой клавише соответствует свой код). Он понимает ее и при помощи специальной программы переводит этот сигнал в понятный для нас символ и выводит его на монитор. Грубо говоря, получается, что клавиатура служит переводчиком между нами и компьютером.
Тоже самое происходит и с графической информацией. Для того, чтобы сохранить картинку и работать с ней на компьютере, ее необходимо превратить в сигналы, т.е. оцифровать . Для этой цели можно воспользоваться или цифровым фотоаппаратом или видеокамерой.
Каждая точка имеет свой код:
Черная точка: 0, 0, 0;
Белая точка: 255, 255, 255;
Коричневая: 153, 102, 51;
И т. д. У каждого цвета – свой шифр (цветовой код).
Таблица
соответствия цветов их шестнадцатиричным
RGB-составляющим
.
|
Русское название |
In English |
Код / Сode |
| Белоснежный | Snow |
FFFAFA |
| Призрачно-белый | Ghostwhite |
F8F8FF |
| Белый-антик | Antique White |
FAEBD7 |
| Кремовый | Cream |
FFFBF0 |
| Персиковый | Peachpuff |
FFDAB9 |
| Белый-навахо | Navajo White |
FFDEAD |
| Шелковый оттенок | Cornsilk |
FFF8DC |
| Слоновая кость | Ivory |
FFFFF0 |
| Лимонный | Lemon Chiffon |
FFFACD |
| Морская раковина | Seashell |
FFF5EE |
| Медовый | Honeydew |
F0FFF0 |
| Лазурный | Azure |
F0FFFF |
| Бледно-лиловый | Lavender |
E6E6FA |
| Голубой с красным отливом | Lavender Blush |
FFF0F5 |
| Тускло-розовый | Misty Rose |
FFE4E1 |
| Белый | White (*) |
FFFFFF |
| Черный | Black (*) |
000000 |
| Тускло-серый | Dim Gray |
696969 |
| Синевато-серый | Slate Gray |
708090 |
| Грифельно-серый | Light Slate Gray |
778899 |
| Серый | Gray |
BEBEBE |
| Светло-серый | Light Gray |
C0C0C0 |
| Серый нейтральный | Medium Gray |
A0A0A4 |
| Темно-серый | Dark Gray |
808080 |
| Полуночно-синий | Midnight Blue |
191970 |
| Темно-синий | Navy (*), Dark Blue |
000080 |
| Васильковый | Cornflower |
6495ED |
| Грифельно-синий | Slate Blue |
6A5ACD |
| Светлый грифельно-синий | Light Slate Blue |
8470FF |
| Голубой королевский | Royal Blue |
4169E1 |
| Синий | Blue |
0000FF |
| Небесно-голубой | Sky Blue |
87CEEB |
| Небесно-голубой светлый | Light Sky Blue |
87CEFA |
| Синий со стальным оттенком |
Steel Blue |
4682B4 |
| Голубой со стальным оттенком |
Light Steel Blue |
B0C4DE |
| Светло-синий | Light Blue |
A6CAF0 |
| Синий с пороховым оттенком |
Powder Blue |
B0E0E6 |
| Бледно-бирюзовый | Pale Turquoise |
AFEEEE |
| Бирюзовый | Turquoise |
40E0D0 |
| Зеленовато-голубой | Cyan (*) |
00FFFF |
| Светлый циан | Light Cyan |
E0FFFF |
| Темный циан | Dark Cyan |
008080 |
| Серо-синий | Cadet Blue |
5F9EA0 |
| Аквамарин | Aquamarine |
7FFFD4 |
| Цвет морской волны | Seagreen |
54FF9F |
| Цвет морской волны, светлый |
Light Seagreen |
20B2AA |
| Бледно-зеленый | Pale Green |
98FB98 |
| Весенне-зеленый | Spring Green |
00FF7F |
| Зеленая лужайка | Lawn Green |
7CFC00 |
| Зеленый | Green (*) |
00FF00 |
| Средне-зеленый | Medium Green |
C0DCC0 |
| Темно-зеленый | Dark Green |
008000 |
| Зеленовато-желтый | Chartreuse |
7FFF00 |
| Зелено-желтый | Green Yellow |
ADFF2F |
| Лимонно-зеленый | Lime Green |
32CD32 |
| Желто-зеленый | Yellow Green |
9ACD32 |
| Зеленый лесной | Forest Green |
228B22 |
| Хаки | Forest Green |
F0E68C |
| Бледно-золотистый | Pale Goldenrod |
EEE8AA |
| Светло-желтый золотистый | Light Goldenrod Yellow |
FAFAD2 |
| Светло-желтый | Light Yellow |
FFFFE0 |
| Желтый | Yellow (*) |
FFFF00 |
| Темно-желтый | Dark Yellow |
808000 |
| Золотой | Gold |
FFD700 |
| Светло-золотистый | Light Goldenrod |
FFEC8B |
| Золотистый | Goldenrod |
DAA520 |
| Желтоватый | Burly Wood |
DEB887 |
| Розово-коричневый | Rosy Brown |
BC8F8F |
| Кожано-коричневый | Saddle Brown |
8B4513 |
| Охра | Sienna |
A0522D |
| Бежевый | Beige |
F5F5DC |
| Пшеничный | Wheat |
F5DEB3 |
| Рыжевато-коричневый | Tan |
D2B48C |
| Шоколадный | Chocolate |
D2691E |
| Кирпичный | Firebrick |
B22222 |
| Коричневый | Brown |
A52A2A |
| Сомон | Salmon |
FA8072 |
| Светлый сомон | Light Salmon |
FFA07A |
| Оранжевый | Orange |
FFA500 |
| Коралловый | Coral |
FF7F50 |
| Коралловый светлый | Light Coral |
F08080 |
| Оранжево-красный | Orange Red |
FF4500 |
| Красный | Red (*) |
FF0000 |
| Темно-красный | Dark Red |
800000 |
| Теплый розовый | Hot Pink |
FF69B4 |
| Розовый | Pink |
FFC0CB |
| Светло-розовый | Light Pink |
FFB6C1 |
| Красно-фиолетовый бледный | Pale Violet Red |
DB7093 |
| Темно-бордовый | Maroon (*) |
B03060 |
Для успешного «общения» с компьютером вредно воспринимать его как черный ящик, который вот-вот выдаст что-то неожиданное. Чтобы понимать реакцию компьютера на Ваши действия, нужно знать как он устроен и как работает .
В этом IT-уроке узнаем, как работает большинство вычислительных устройств (к которым относятся не только персональные компьютеры).
Что обрабатывает всю информацию в компьютере
Основная задача компьютера – обрабатывать информацию , то есть выполнять вычисления. Большую часть вычислений выполняет специальное устройство – . Это сложная микросхема, содержащая сотни миллионов элементов (транзисторов).
Что в данный момент времени делать процессору говорит программа, она указывает, какие данные необходимо обработать и что с ними нужно сделать.
Программы и данные загружаются с накопителя (жесткого диска).
Но жесткий диск – относительно медленное устройство , и если бы процессор ждал, пока будет считываться информация, а потом записываться после обработки обратно, то он бы долго оставался без дела.
Не оставим процессор без дела
Поэтому между процессором и жестким диском установили более быстрое запоминающее устройство – (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ). Это небольшая печатная плата, на которой находятся быстрые микросхемы памяти.
В оперативную память заранее считываются с жёсткого диска все необходимые программы и данные. Во время работы процессор обращается к оперативной памяти , считывает команды программы, которая говорит какие данные нужно взять и как именно их обработать.
При выключении компьютера содержимое оперативной памяти не сохраняется в ней (в отличие от жесткого диска).
Процесс обработки информации
Итак, теперь мы знаем, какие устройства участвуют в обработке информации. Посмотрим теперь на весь процесс вычислений.
Когда компьютер выключен, все программы и данные хранятся на жестком диске. При включении компьютера и запуске программы , происходит следующее:
Ввод и вывод информации
Чтобы компьютер получил информацию для обработки, её нужно ввести. Для этого используются устройства ввода данных :
- Клавиатура (с помощью неё мы вводим текст и управляем компьютером);
- Мышь (с помощью мыши мы управляем компьютером);
- Сканер (заносим изображение в компьютер);
- Микрофон (записываем звук) и т.д.
Для вывода результата обработки информации используются устройства вывода данных :
- Монитор (выводим изображение на экран);
- Принтер (выводим текст и изображение на бумагу);
- Акустические системы или «колонки» (слушаем звуки и музыку);
Кроме того, мы можем вводить и выводить данные на другие устройства с помощью:
- Внешних накопителей
(с них мы копируем уже имеющиеся данные в компьютер):
- флэшка,
- компакт-диск (CD или DVD),
- переносной жесткий диск,
- дискета;
- Компьютерной сети (получаем данные с других компьютеров через Интернет или городскую сеть).
Если в нашу схему добавить устройства ввода-вывода, то получится вот такая диаграмма:
То есть компьютер работает с ноликами и единичками , а когда информация поступает на устройство вывода, она переводится в привычные нам образы (изображение, звук).
Подводим итог
Итак, сегодня мы вместе с сайтом узнали, как работает компьютер . Если кратко, то компьютер получает данные с устройств ввода (клавиатура, мышь и т.д.), заносит их на жесткий диск, затем передает в оперативную память и обрабатывает с помощью процессора. Результат обработки возвращается сначала в оперативную память, затем либо на жесткий диск, либо сразу на устройства вывода (например, монитор).
Если появились вопросы, можно задать их в комментариях к этой статье.
Обо всех перечисленных в сегодняшнем уроке устройствах Вы можете узнать подробнее из последующих уроков на сайте IT-уроки. Чтобы не пропустить новые уроки – подпишитесь на новости сайта .
Копирование запрещено
Напомню, что на сайте IT-уроки есть постоянно обновляемые справочники:
Видео-дополнение
Сегодня небольшое познавательное видео о производстве процессоров.
P.S. В следующем уроке – Внешнее устройство компьютера , описание внешних разъемов, индикаторов и кнопок. Не пропустите!
Блок А. Выберите один вариант ответа.
А1. Какое из перечисленных устройств ввода относится к классу манипуляторов:
- Тачпад
- Джойстик
- Микрофон
- Клавиатура
А2. Перед отключением компьютера информацию можно сохранить
- в оперативной памяти
- во внешней памяти
- в контроллере магнитного диска
А3. Постоянное запоминающее устройство служит для хранения:
- программы пользователя во время работы
- особо ценных прикладных программ
- особо ценных документов
- постоянно используемых программ
- программ начальной загрузки компьютера и тестирования его узлов
А4. Персональный компьютер - это…
- устройство для работы с текстовой информацией
- электронное устройство для обработки чисел
- электронное устройство для обработки информации
А5. В каком устройстве ПК производится обработка информации?
- Внешняя память
- Дисплей
- Процессор
А6. Принтеры бывают:
- матричные, лазерные, струйные
- монохромные, цветные, черно-белые
- настольные, портативные
А7. Архитектура компьютера - это
- техническое описание деталей устройств компьютера
- описание устройств для ввода-вывода информации
- описание программного обеспечения для работы компьютера
А8. Устройство для вывода текстовой и графической информации на различные твердые носители
- монитор
- принтер
- сканер
- модем
А9. Сканеры бывают:
- горизонтальные и вертикальные
- внутренние и внешние
- ручные, роликовые и планшетные
- матричные, струйные и лазерные
А10. Графический планшет (дигитайзер) - устройство:
- для компьютерных игр
- при проведении инженерных расчетов
- для передачи символьной информации в компьютер
- для ввода в ПК чертежей, рисунка
А11. Дано: а = ЕА 16 , b=3548. Какое из чисел С, записанных в двоичной системе счисления, удовлетворяет неравенству a
- 11101010 2
- 11101110 2
- 11101011 2
- 11101100 2
А12. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите, чему равен информационный объем следующего высказывания Жан-Жака Руссо:
Тысячи путей ведут к заблуждению, к истине - только один.
- 92 бита
- 220 бит
- 456 бит
- 512 бит
А13. В кодировке Unicode на каждый символ отводится два байта. Определите информационный объем слова из двадцати четырех символов в этой кодировке.
- 384 бита
- 192 бита
- 256 бит
- 48 бит
А14. Метеорологическая станция ведет наблюдение за влажностью воздуха. Результатом одного измерения является целое число от 0 до 100 процентов, которое записывается при помощи минимально возможного количества бит. Станция сделала 80 измерений. Определите информационный объем результатов наблюдений.
- 80 бит
- 70 байт
- 80 байт
- 560 байт
А15. Вычислите сумму чисел x и y, при x = A6 16 , y = 75 8 . Результат представьте в двоичной системе счисления.
- 11011011 2
- 11110001 2
- 11100011 2
- 10010011 2
¬(Первая буква имени гласная → Четвертая буква имени согласная)?
- ЕЛЕНА
- ВАДИМ
- АНТОН
- ФЕДОР
| X | Y | Z | F |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
- X v ¬ Y v Z
- X Λ Y Λ Z
- X Λ Y Λ ¬ Z
- ¬X v Y v ¬Z
А18. После запуска Excel в окне документа появляется незаполненная….
- рабочая книга
- тетрадь
- таблица
- страница
А19. Слово, с которого начинается заголовок программы.
- program
- readln
- integer
- begin
А20. Определите значение переменной c после выполнения следующего фрагмента программы.
a:= 5;
a:= a + 6;
b:= -a;
c:= a - 2*b;
- c = -11
- c = 15
- c = 27
- c = 33
Блок B.
B1. Что из перечисленного ниже относится к устройствам вывода информации с компьютера? В ответе укажите буквы.
- Сканер
- Принтер
- Плоттер
- Монитор
- Микрофон
- Колонки
Ответ: б,в,г,е
B2. Установите соответствие
| Назначение | Устройство | |
| 1. Устройство ввода | а) монитор | |
| 2. Устройства вывода | б) принтер | |
| в) дискета | ||
| г) сканер | ||
| д) дигитайзер |
Ответ: 1г,д 2а,б
В3. Какое количество бит содержит слово «информатика». В ответе записать только число.
B4. Установите соответствие между понятиями языка Pascal и их описанием:
Ответ: 1а,в 2е 3г 4д,б
В5. Отметьте основные способы описания алгоритмов.
- Блок-схемный
- Словесный
- С помощью сетей
- С помощью нормальных форм
- С помощью граф-схем
2 вариант.
Блок A. Выберите один вариант ответа.
А1. Устройство ввода информации с листа бумаги называется:
- Плоттер
- Стример
- Драйвер
- Сканер
А2. Драйвер - это
- устройство длительного хранения информации
- программа, управляющая конкретным внешним устройством
- устройство ввода
- устройство вывода
А3. При подключении компьютера к телефонной сети используется:
- модем
- факс
- сканер
- принтер
А4. Укажите устройства ввода.
- Микрофон, клавиатура, сканер, цифровая камера
- Мышь, световое перо, винчестер
- Принтер, клавиатура, джойстик
А5. Какое устройство ПК предназначено для вывода информации?
- Процессор
- Монитор
- Клавиатура
А6. К внешней памяти относятся …….
- модем, диск, кассета
- кассета, оптический диск, магнитофон
- диск, кассета, оптический диск
А7. В состав процессора входят:
- устройства записи информации, чтения информации
- арифметико-логическое устройство, устройство управления
- устройства ввода и вывода информации
- устройство для хранения информации
А8. Тип принтеров, при котором изображение создается путем механического давления на бумагу через ленту с красителем. Применяются либо шаблоны символов или иголки, конструктивно объединенные в матрицы.
- ударного типа (матричные)
- струйные
- фотоэлектронные
А9. Мониторов не бывает
- монохромных
- жидкокристаллических
- на основе ЭЛТ
- инфракрасных
А10. При отключении компьютера вся информация стирается
- на CD-ROM диске
- в оперативной памяти
- в гибком диске
А11. Дано: а = Е71 6 , b = 351 8 . Какое из чисел С, записанных в двоичной системе счисления, удовлетворяет неравенству a
- 1101010
- 11101000
- 11101011
- 11101100
А12. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите, чему равен информационный объем следующего высказывания Алексея Толстого:
Не ошибается тот, кто ничего не делает, хотя это и есть его основная ошибка.
- 512 бит
- 608 бит
- 8 Кбайт
- 123 байта
А13. Считая, что каждый символ кодируется 16-ю битами, оцените информационный объем следующей пушкинской фразы в кодировке Unicode:
Привычка свыше нам дана: Замена счастию она.
- 44 бита
- 704 бита
- 44 байта
- 704 байта
А14. В велокроссе участвуют 678 спортсменов. Специальное устройство регистрирует прохождение каждым из участников промежуточного финиша, записывая его номер с использованием минимально возможного количества бит, одинакового для каждого спортсмена. Каков информационный объем сообщения, записанного устройством, после того как промежуточный финиш прошли 200 велосипедистов?
- 200 бит
- 200 байт
- 220 байт
- 250 байт
А15. Значение выражения 101 6 + 10 8 * 10 2 в двоичной системе счисления равно
- 1010 2
- 11010 2
- 100000 2
- 110000 2
А16. Для какого символьного выражения неверно высказывание:
Первая буква гласная → ¬ (Третья буква согласная)?
- abedc
- becde
- babas
- abcab
А17. Символом F обозначено одно из указанных ниже логических выражений от трех аргументов: X, Y, Z. Дан фрагмент таблицы истинности выражения F (см. таблицу). Какое выражение соответствует F?
| X | Y | Z | F |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
- ¬X v Y v ¬Z
- X Λ Y Λ ¬Z
- ¬X Λ Y Λ Z
- X v ¬Y v Z
А18. Строки в рабочей книге обозначаются:
- римскими цифрами
- русскими буквами
- латинскими буквами
- арабскими цифрами
А19. Как обозначается команда присваивания в PascalABC? Выберите один из вариантов ответа:
А20. Определите значение переменной b после выполнения следующего фрагмента программы, где a и b - вещественные (действительные) переменные:
a:= -5;
b:= 5 + 7 * a;
b:= b / 2 * a;
- -75
Блок B.
B1. Что из перечисленного ниже относится к устройствам ввода информации с компьютера? В ответе укажите буквы.
- Сканер
- Принтер
- Плоттер
- Монитор
- Микрофон
- Колонки
Ответ: а,д
В2. Установите соответствие
| Назначение | Устройство | |
| 1. Устройство ввода | а) дисплей | |
| 2. Устройства вывода | б) принтер | |
| в) жесткий диск | ||
| г) сканер | ||
| д) клавиатура |
Ответ: 1г,д 2а,б
B3. Какое количество байт содержит слово «информация». В ответе записать только число.
В4. Запишите только те буквы, слова под которыми обозначают типы данных Pascal.
- var
- begin
- real
- write
- integer
Ответ: в,д
B5. Какие из нижеперечисленных свойств относятся к основным свойствам алгоритма?
- Результативность
- Массовость
- Корректность
- Определенность
3 вариант
Блок А. Выберите один вариант ответа.
А1. Принтеры не могут быть:
- Планшетными
- Матричными
- Лазерными
- Струйными
А2. "Программа, хранящаяся во внешней памяти, после вызова на выполнение попадает в ….. и обрабатывается ….".
- устройство ввода процессором
- процессор регистрами процессора
- процессор процессором
- оперативная память процессором
- файл процессором
А3. Минимальный состав персонального компьютера…
- винчестер, дисковод, монитор, клавиатура
- монитор, клавиатура, системный блок
- принтер, клавиатура, монитор, память
А4. При отключении компьютера вся информация стирается
- на CD-ROM диске
- в оперативной памяти
- в гибком диске
А5. К внешним запоминающим устройствам относится..
- Процессор
- Дискета
- Монитор
А6. Оперативное Запоминающее Устройство (ОЗУ) физически представляет собой
- Микросхему
- Дискету
- Магнитный диск
А7. Для правильной работы периферийного устройства драйвер этого устройства должен находиться
- в оперативной памяти
- на жестком диске
- на инсталляционных дискетах
- выведен на печать
А8. Тип принтера, при котором главным элементом является печатающая головка, состоящая из сопел, к которым подводятся чернила.
- струйный
- лазерный
- матричный
А9. Корпуса персональных компьютеров бывают:
- горизонтальные и вертикальные
- внутренние и внешние
- ручные, роликовые и планшетные
- матричные, струйные и лазерные
А10. Принтеры бывают:
- настольные, портативные
- матричные, лазерные, струйные
- монохромные, цветные, черно-белые
- на основе ЭЛТ
А 11. Как представлено число 82 в двоичной системе счисления?
- 1010010 2
- 1010011 2
- 100101 2
- 1000100 2
А12. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите, чему равен информационный объем следующего высказывания Рене Декарта:
Я мыслю, следовательно, существую.
- 28 бит
- 272 бита
- 32 Кбайта
- 34 бита
А13. Считая, что каждый символ кодируется 16-ю битами, оцените информационный объем следующей фразы в кодировке Unicode:
В шести литрах 6000 миллилитров.
- 1024 байта
- 1024 бита
- 512 байт
- 512 бит
А14. На производстве работает автоматизированная система информирования склада о необходимости доставки в цех определённых групп расходных материалов. Система устроена так, что по каналу связи на склад передаётся условный номер расходных материалов (при этом используется одинаковое, но минимально возможное количество бит в двоичном представлении этого числа). Известно, что был послан запрос на поставку 9 групп материалов из 19 используемых на производстве. Определите объем посланного сообщения.
- 35 байт
- 45 бит
- 55 бит
- 65 байт
А15.Вычислите сумму двоичных чисел x и y, если x = 1010101 2 и y = 1010011 2
- 10100010 2
- 10101000 2
- 10100100 2
- 10111000 2
А16. Для какого имени истинно высказывание:
(Вторая буква гласная → Первая буква гласная) Λ Последняя буква согласная?
- ИРИНА
- МАКСИМ
- МАРИЯ
- СТЕПАН
А17. Символом F обозначено одно из указанных ниже логических выражений от трех аргументов: X, Y, Z. Дан фрагмент таблицы истинности выражения F (см. таблицу). Какое выражение соответствует F?
| X | Y | Z | F |
| 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
- X Λ Y Λ Z
- ¬X Λ ¬Y Λ Z
- X Λ Y Λ ¬Z
- ¬X Λ ¬Y Λ ¬Z
Обработка информации, получаемой компьютером, происходит в процессоре. Что он собой представляет? Об этом и пойдет речь в данной статье.
Процессор компьютера: что это?
Процессор компьютера представляет собой электронный блок, в задачи которого входит выполнение машинных инструкций.
Эта интегральная схема является основной частью аппаратного обеспечения устройства. Она предусмотрена для обработки информации. Если немного углубиться в историю, можно вспомнить, что раньше понятием «процессорное устройство» был описан определенный класс машин, необходимых для выполнения тяжелых компьютерных программ. По мере развития технологий произошли изменения в понятии, и название целого устройства было перенесено на его часть. Но такие изменения на суть не повлияли. На функционале это никак не сказалось, он остался неизменным. Проводя оценку данного прибора, необходимо принимать во внимание такие параметры:
Производительность;
энергопотребление;
тактовую частоту;
архитектуру и прочее.
Именно в этом устройстве и осуществляется обработка информации.
Перспективы Стоит отметить, что совершенствование компьютеров происходит постоянно. Существует мнение, что вскоре процессоры достигнут небывалых высот, изменив кардинально материальную часть.
Существуют следующие варианты:
1. Молекулярные устройства. Предполагается, что они будут использовать возможности молекул, руководствуясь размещением атомов в пространстве.
2. Оптические вычислительные машины. Электроны, используемые для передачи сигналов, будут заменены фотонами.
3. Квантовые компьютеры. Функционирование будет основываться на квантовых эффектах.
На сегодняшний день данные версии находятся под тщательным рассмотрением. Именно этого ожидают ученые в перспективе.
Миф о мегагерцах
Стоит сказать несколько слов о принципах обработки данных. Многие пользователи придерживаются мнения, что производительность зависит от тактовой частоты. Считается, что она выше в случае более высоких показателей процессора. Это не совсем точно. Подобное утверждение правдиво для устройств с одинаковой архитектурой. В остальных случаях на производительность, кроме тактовой частоты, влияют и другие показатели.
Ситуация в Российской Федерации
Чем способна в настоящий момент похвастаться великая страна в плане компьютерных технологий? На сегодняшний день многие научно-исследовательские центры электронной промышленности сосредоточены в «Росэлектронике». Холдин сегодня специализируется на производстве техники, материалов и оборудования. В основном там изготовляются специфические товары, однако существует высокая вероятность выхода на массовый рынок.
Энергопотребление
Зачастую данный параметр является уязвимым местом процессоров. Например, первые устройства потребляли очень мало энергии. Когда количество транзисторов постепенно увеличилось, а тактовая частота возросла, данный параметр также повысился. На сегодняшний день известен процессор, потребляющий около 130 Ватт. И это далеко не предел. С развитием компьютерных технологий выпускаются «монстры», которых необходимо обеспечить большими ресурсами.
Учитывая сложившуюся ситуацию, возникает потребность в снижении энергопотребления, затрачиваемого на работу процессоров. Для этого следует искать новые материалы, совершенствовать технологические процессы, снижать напряжение для запитывания ядра, а также предпринимать другие результативные шаги. Кроме того, известны сокеты, которые обладают большим числом контактов. Их насчитывается более 1000. Их задача состоит в обеспечении питания процессора.
Также изменениям подвергается компоновка устройств. Кристалл начали размещать на внешней стороне, что облегчает процесс отвода тепла. Благодаря интеллектуальным системам можно динамически менять напряжение, что повлияет на частоту ядра, а также отдельные процессорные блоки. Таким образом, то, что в конкретный момент не используется, временно отключается. Стоит вспомнить и про энергосберегающие режимы, способные «усыплять» процессор в случае низких нагрузок. Все это направлено на уменьшение энергопотребления в процессе работы за компьютером.
Рабочая температура
Существует еще одна немаловажная характеристика, по которой оценивается функциональность процессора. Речь идет о его рабочей температуре. Данный параметр находится в прямой зависимости от степени загруженности и качества теплоотвода. Если температурный показатель превышает допустимое максимальное значение, гарантии работы без сбоев отсутствуют. Многие процессоры адекватно воспринимают значение до 85 ˚С. При большей температуре не исключены зависания компьютера и другие неполадки. Как правило, в современных моделях предусмотрена возможность отслеживания перегрева. Поэтому существует вероятность, что компьютер не выйдет из строя.
Тепловыделение и отвод тепла
Каким образом можно снизить отрицательные последствия высокой температуры? Что сделать, чтобы она не поднималась выше установленного порогового значения? Для отвода тепла используется система охлаждения с активными кулерами и пассивными радиаторами.
Измерение температуры и ее отображение
Каким образом устройству становится понятно, что необходимо изменять собственную характеристику? В центральной части крышки установлен специальный датчик, который отслеживает температурный показатель. Это термодиод, транзистор или терморезистор, имеющий замкнутый коллектор и базу.
Таким образом, стало понятно, что процессор компьютера предназначен для обработки информации. В статье изложена характеристика и особенности данного устройства. Кроме того, кратко изложены дальнейшие перспективы. Зная основные характеристики, особенности и проблемы процессора, можно избежать существенных проблем, способных возникнуть по его вине.
Случай на экзамене.
Профессор.
Как работает трансформатор?
Студент.
У-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у…
Мы давно уже привыкли к персональным . Включаем их и работаем, собственно говоря, ни мало не задумываясь над тем, как они устроены и как работают. Все это благодаря тому, что разработчики ПК и программного обеспечения к ним научились создавать надежные продукты, которые не дают нам повода лишний раз задуматься над устройством компьютера или обслуживающих его программ.
Тем не менее, вероятно, читателям блога небезынтересно узнать о принципах работы компьютера и программного обеспечения. Этому и будет посвящена серия статей, которые публикуются в рубрике «Как работает ПК».
Как работает ПК: часть 1. Обработка информации
Компьютер для автоматизации процессов обработки информации. Он устроен соответствующим образом, чтобы иметь все возможности для успешного выполнения своего предназначения.
Для того чтобы обрабатывать в компьютере информацию, с ней необходимо делать следующие основные операции:
– вводить информацию в компьютер:
Эта операция нужна для того, чтобы компьютеру было что обрабатывать. Без возможности ввода информации в компьютер он становится как бы вещью в себе.
– хранить введенную информацию в компьютере:
Очевидно, что если дать возможность вводить информацию в компьютер, то надо и иметь возможность эту информацию в нем хранить, и затем использовать в процессе обработки.
– обрабатывать введенную информацию:
Здесь надо понимать, что для обработки введенной информации нужны определенные алгоритмы обработки, иначе ни о какой обработке информации речи быть не может. Компьютер должен быть снабжен такими алгоритмами и должен уметь их применять к вводимой информации с тем, чтобы «правильно» преобразовывать ее в выходные данные.
– хранить обработанную информацию ,
Так же как и с хранением введенной информации, в компьютере должны храниться результаты его работы, результаты обработки входных данных с тем, чтобы в дальнейшем ими можно было бы воспользоваться.
– выводить информацию из компьютера :
Эта операция позволяет вывести результаты обработки информации в удобочитаемом для пользователей ПК виде. Понятно, что данная операция дает возможность воспользоваться результатами обработки информации на компьютере, иначе эти результаты обработки так и остались бы внутри компьютера, что сделало бы их получение совершенно бессмысленным.
Самое важное умение компьютера – это обработка информации, так как его прелесть как раз и состоит в том, что он может информацию преобразовывать. Все устройство компьютера обусловлено требованием обработки информации в кратчайшие сроки, наиболее быстрым способом.
Под обработкой информации на компьютере можно понимать любые действия, которые преобразуют информацию из одного состояния в другое. Соответственно, компьютер имеет специальное устройство, называемое , которое предназначено исключительно для чрезвычайно быстрой обработки данных, со скоростями, доходящими до миллиардов операций в секунду.
Процессор
Требуемые для обработки данные процессор получает (берет) из – от устройства, предназначенного для временного хранения как входных, так и выходных данных. Там же в оперативной памяти находится и место для хранения промежуточных данных, формируемых в процессе обработки информации. Таким образом, процессор как получает данные из оперативной памяти, так и записывает обработанные данные в оперативную память.
Оперативная память (ОЗУ)
Наконец, для ввода и вывода данных к компьютеру подключаются , которые позволяют вводить информацию, подлежащую обработке, и выводить результаты этой обработки.
Внешний винчестер, внешнее DVD-устройство, флешка, клавиатура, мышь
Процессор и оперативная память работают с одинаково большой скоростью. Как уже говорилось выше, скорость обработки информации может составлять многие миллионы и миллиарды операций в секунду. Никакое внешнее устройство ввода и вывода информации не может работать на таких скоростях.
Поэтому для их подключения в компьютере предусмотрены специальные контроллеры устройств ввода-вывода . Их задача состоит в том, чтобы согласовать высокие скорости работы процессора и оперативной памяти с относительно низкими скоростями ввода и вывода информации.
Эти контроллеры подразделяются на специализированные, к которым могут быть подключены только специальные устройства, и универсальные. Примером специализированного устройства контроллера служит, например, видеокарта, которая предназначена для подключения к компьютеру монитора.
Loading...