Конспект на тему архитектура эвм

Обновлено: 06.07.2024

Архитектура компьютера - это общее описание основных устройств и принципов работы компьютера, достаточных для понимания пользователя и программиста.

ВложениеРазмер
konspekt_po_informatike.doc 28.5 КБ

Предварительный просмотр:

Тема урока: Архитектура ПК.

Цели урока: дать общее представление об архитектуре ПК, выяснить основные характеристики устройств компьютера.

2. Актуализация знаний.

3. Объяснение нового материала.

5. Подведение итогов урока.

Приветствие, постановка цели урока.

2. Актуализация знаний.

Тестирование по предыдущей теме. Выполнение самостоятельной работы за компьютером.

3. Объяснение нового материала.

Продолжим рассмотрение прошлой темы.

Архитектура компьютера - это общее описание основных устройств и принципов работы компьютера, достаточных для понимания пользователя и программиста. Архитектура не является описанием деталей технического и физического устройства ЭВМ.

  1. В основу работы компьютера были положены принципы Джона фон Неймана.
  2. Принципы Джона фон Неймана
  • В основу построения подавляющего большинства ЭВМ положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 году американским ученым венгерского происхождения Джоном фон Нейманом. Принцип двоичного кодирования. Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов. Принцип двоичного кодирования.
  • Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
  • Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
  • Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен.
  1. архитектуру по Нейману;
  2. современную архитектуру.
  1. Рассматривая современную архитектуру ПК, разобрать основные характеристики устройств компьютера и записать их в тетрадь.

Процессор – техническое устройство, управляющее вычислительным процессом и координирующее работу всех устройств компьютера. Микросхема, реализующая функции центрального процессора ПК, называется микропроцессором. Микропроцессор состоит из АЛУ, УУ и регистров для временного хранения информации. АЛУ отвечает за обработку данных. В каждый момент времени считывается отдельная команда и в регистрах временной памяти сохраняется адрес, с которого была считана информация. Данные считываются из оперативной памяти, и после выполнения необходимых действий измененное значение возвращается обратно в память. Координацию взаимодействия различных устройств компьютера осуществляет УУ через оперативную память.

  • разрядность (число одновременно обрабатываемых битов, машинных слов (8, 16, 32, 64 бита));
  • тактовая частота (количество выполняемых операций в секунду);
  • производительность (быстродействие компьютера, зависит от разрядности и тактовой частоты).

Магистраль (системная шина) – осуществляет взаимодействие между процессором и устройствами компьютера. По шине осуществляется передача информации, адресация устройств, обмен служебными сигналами.

Магистраль: шина данных, шина адреса, шина управления.

Через магистраль осуществляется взаимодействие процессора с оперативной памятью:

  1. процессор устанавливает на шине адреса адрес ячейки памяти, которую хочет прочитать;
  2. на шине управления выставляется сигнал готовности и сигнал чтения;
  3. заметив сигнал готовности, все устройства проверяют, не стоит ли на шине адреса их адрес;
  4. оперативная память, заметив, что выставлен её адрес, считывает управляющий сигнал;
  5. память читает адрес;
  6. память выставляет на шине данных требуемую информацию;
  7. память выставляет на шине управления сигнал готовности;
  8. процессор читает данные с шины данных.

Контроллеры – специальные платы, расположенные между магистралью и периферийными устройствами, которые вставляются в разъемы на материнской плате, а к их портам подключаются дополнительные устройства. Контроллер декодирует сигнал от процессора к устройствам, т.е. преобразует сигнал в вид, понятный пользователю.

Порты – контакты (разъемы), находящиеся на контроллерах, и выведенные на тыльную сторону системного блока. Используются для подключения устройств ввода, вывода. Различают последовательные и параллельные порты. Параллельный порт LPT1, LPT2, LPT3 (на близкое расстояние) – принтер, сканер. Последовательный порт от COM1 до COM4 (на большие расстояния) – манипуляторы, модем и т.д.

Устройства ввода и устройства вывода – переводят информацию с языка, понятного пользователю, в машинный код, и наоборот соответственно. Управляются с помощью специальных программ, называемых драйверами.

5. Подведение итогов урока.

  • описание архитектуры компьютера предполагает рассмотрение функционального назначения устройств без какой-либо технической конкретизации;
  • выполнение заданных функций каждым устройством позволяет функционировать системе в целом;
  • управление компьютером осуществляется благодаря процессору, который обрабатывает команды заданной программы;
  • для долговременного хранения информации используются устройства внешней памяти;
  • для ускорения работы компьютера используется внутренняя память, созданная для быстрого доступа.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

План-конспект урока по теме: “Stories to Read, Stories to tell”. (Урок обобщающего повторения по теме “Stories”)

План-конспектурокапотеме: “Stories to Read, Stories to tell”. (Урок обобщающего повторения по теме “Stories”).


Конспект урока "Красота классической архитектуры"

Конспект урока ИЗО в 7 классе по теме "Красота классической архитектуры".

Конспект урока на тему: "Архитектура Барокко"

Конспект урока на тему: "Архитектура Барокко".

План конспект урока "Древнерусская храмовая архитектура"

План конспект урока МХК в 9 классе "Древнерусская храмовая архитектура".

Открытый урок по теме "Архитектура ПК"

Открытй урок по теме: Модели и моделирование.


Методическая разработка урока на тему Архитектура компьютера


Конспект урока "Архитектурные стили. Архитектура нашего города "

Ознакомление учащихся с архитектурными стилями и направлениями города Новосибирска. Содействие развитию у школьников умений использовать научные методы познания (наблюдение, гипотеза). Развитие простр.

Развивающая: развитие гибкости мышления, умение выделить главную мысль из высказанного. Воспитание внимательности и аккуратности.

План урока ( лекция рассчитана на 4 урока)

  1. Организационный момент.
  2. Актуализация опорных знаний, умений, навыков
  3. Архитектура ЭВМ.
  4. Принципы Джона фон Неймана.
  5. Память.
  6. Магистрально- модульный принцип.
  7. Процессор.
  8. Программные средства ЭВМ.
  9. Периферийные устройства.

На предыдущем уроке мы прошли историю развития ЭВМ. Вопрос: Что связывает картину "Джоконда" и ЭВМ?

Ответ: Первый в мире эскизный рисунок тринадцатиразрядного десятичного суммирующего устройства на основе колес с десятью зубцами принадлежит Леонардо да Винчи(1452— 1519).


По этим чертежам в наши дни фирма IBM в целях рекламы построила работоспособную машину.

В 1822 г. англичанин Чарльз Бэббидж построил счетное устройство, которое назвал разностной машиной. В эту машину вводилась информация на картах. Для выполнения ряда математических операций в машине применялись цифровые колеса с зубьями. Десять лет спустя Бэббидж спроектировал другое счетное устройство, гораздо более совершенное, которое назвал аналитической машиной.

Архитектура ЭВМ

Современные ЭВМ имеют одну и ту же внутреннюю организацию, которую принято назвать архитектурой ЭВМ. Любая ЭВМ – автоматическое устройство обработки информации, все они сконструированы на основе электронных схем обработки электрических сигналов. А принцип их работы основывается на законах физики, математики и логики.

Мы различаем внешнюю архитектуру и внутреннюю архитектуру. Во внешнюю архитектуру


входит то, что видят люди, которые используют машину для своих целей. Внутренняя архитектура


– это то, из чего состоит машина и на чем основывается накопление, обработка и передача информации внутри машины. В основе большинства современных и ранее разработанных ЭВМ лежит так называемый принцип фон Неймана, названный в честь Джона фон Неймана,


американского ученного (1903-1957), впервые изложивший принципиальные положения архитектуры ЭВМ во II-ой половине 40-х годов.

Главный принцип хранения информации в ЭВМ состоит в том, что любая информация кодируется в последовательность сигналов 2-х типов (намагниченный и ненамагниченный), которые соответствуют "0" и "1".

Главным хранилищем информации ЭВМ является память. Оперативная память


служит для хранения информации во время ее непосредственного использования или обработки. После выключения питания компьютера информация в оперативной памяти стирается. Долговременная память


служит для хранения информации на долгие сроки. После выключения питания компьютера информация в долговременной памяти не стирается. Для долговременного хранения информации используются магнитные носители (жесткие диски, гибкие диски, лазерные компакт-диски).

Объем памяти – важнейшая характеристика оперативной и долговременной памяти, она определяет максимальное количество информации, которая может храниться в оперативной или в носителях долговременной памяти. Объем памяти состоит из ячеек, которые нумеруются последовательными числами. Количество этих ячеек называется объемом памяти ЭВМ. В современных ЭВМ одна ячейка содержит 1 байт информации. Номер ячейки кодируется комбинацией из 16-ти единиц и нулей. Номер ячейки называется адресом.

Архитектура современных ПЭВМ основана на магистрально-модульном принципе. Этот принцип позволяет пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию.


Модульная организация системы опирается на магистральный принцип обмена информацией. Системная шина – набор электрических линий, связывающих воедино устройства ЭВМ и передающее сигналы между центральным процессором и периферийными устройствами. Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производиться между 3-мя шинами (многопроводным линиям связи), соединяющими все модули компьютера. 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. Разрядность шины данных определяется разрядность процессора, т.е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт.

Данные по шине данных могут передвигаться от процессора к любому устройству. К основным режимам работы процесса использования шины передачи данных можно отнести следующие: запись, чтение данных с устройств ввода, из ОЗУ, пересылка данных на устройства вывода.


  1. Выборка по счетчику команд очередной команды.
  2. Считывание и выполнение этой команды.
  3. Увеличение счетчика команд на 1.
  4. Считывание следующие команды.

Счетчик команд – место, где хранится адрес очередной выполняемой команды.

  • Устройство управления ( УУ),
  • Арифметико-логическое устройство (АЛУ),
  • Регистры процессорной памяти.

1. УУ – управляет работой всех устройств компьютера по заданной программе.

а) оно вызывает из памяти очередную команду программы и все участвующие в операции числа;

б) отправляет их в АЛУ, а полученный результат пересылает в память.

2. АЛУ-арифметико-логическое устройство предназначено для обработки данных. Оно выполняет над числами и командами необходимые арифметические и логические операции. Получив исходные данные и выполнив необходимые операции, АЛУ выдает промежуточный или конечный результат, компьютер затем отправляет в ЗУ.

3. Регистры – это внутренняя память процессора.. Каждая из регистров служит своего рода черновиком, используя который процессор выполняет расчеты и сохраняет промежуточные результаты. У каждого регистра есть определенное назначение. В регистр – счетчик команд (СчК) помещается адрес той ячейки памяти ЭВМ, в кмпьютере хранится очередная исполняемая команда программы. В регистр команд (РК) помещается эта команда на время ее исполнения. Есть регистры, в которые помещают исходные данные и результаты выполнения команд. Полученный результат может быть переписан из регистра в ячейку ОЗУ.

Процессор состоит из устройства управления, которое управляет работой процессора с помощью электрических сигналов, арифметико-логического устройства, производящего операции над данными, и регистров для временного хранения этих данных и результаты операций над ними. Данные процессор считывает из ОЗУ. Туда же пересылает результат действия над этими данными. У компьютеров 4-го поколения функции центрального процессора выполняет микропроцессор. Выполнение микропроцессором команды предусматривает арифметические действия, логические операции, передача управления (условная или безусловная), перемещение из одного места памяти в другое, координация взаимодействия различных устройств ЭВМ. Процессоры характеризуются тактовой частотой (число машинных операции, орабатываемых процессором за секунду), разрядностью (число одновременно обрабатываемых битов).

Программные средства ЭВМ

  1. ЭВМ может выполнять не только одну команду, но и длинные последовательности команд (программы).
  2. Каждая команда кодируется последовательностью "0" и"1" и помещается как и число в одной ячейке оперативной памяти. Команда состоит из двух частей: кодовая и адресная. Кодовые – какие действия должны быть выполнены. Адресные - расположение в памяти исходных данных и результатов.

Одна и та же последовательность "0" и "1", хранимая в ячейке памяти, может распознаваться как число и как команда. Это второй принцип работы ЭВМ, т.е. принцип хранения программы–

Программа последовательность указаний (инструкций) на понятном компьютеру языке, задающие те или иные способы ввода, преобразования, предоставления информации.

  1. Прикладные – программы для решения задач во всевозможных областях человеческой деятельности. Программы для пользователей, конструкторов, дизайнеров Программы, трехмерное моделирование, анимация, векторные графики и т.д.
  2. Программы для всеобщего использования – программы, предназначенные для создания, чтения и редактирования документов, содержащих определенную информацию (графическую, текстовую, звуковую). Программы редактирования текстов, распознавания речи, системы управления базами данных.
  3. Программы познавательного и развлекательного назначения. Компьютерные игры, мультимедийные энциклопедии и справочники.
  4. Системные программы – программы обеспечения нормальной работы компьютера и возможности выполнения прикладных программ. Операционные системы, программы управления периферийными устройствами.
  1. Программы для всех пользователей.
  2. Программы для продвинутых пользователей.
  3. Инструментальные системы программирования.

Интерпретатор – программа, позволяющая выполнять команды на языке программирования, которые не были переведены на машинный язык.

Компилятор – программа, переводящая тексты программ с языка программирования на машинный язык, понятный компьютеру.


Сканер (ввод графической информации с готового изображения)


Дигитайзер (графический планшет)


Цифровой на фотоаппарат (ввод графической информации с натуры в память или на гибкие магнитные диски).

Цифровая видеокамера (ввод видеоинформации непосредственно сразу в память компьютера).

Микрофон (ввод звуковой информации).

MIDI-клавиатура (ввод цифровой информации в память компьютера, потом компьютер дешифрует эту информацию в звуковую с помощью звуковой карты).

Специализированные устройства ввода – вводят информацию от физических, медицинских и других приборов для последующей обработки её в компьютере.

Монитор (вывод информации, которую можно представить наглядно)


Принтер - устройство вывода информации на бумагу или специальную пленку текстовой и графической информации ( матричные, струйные, лазерные, многофункциональные, цветные ).


Графопостроитель (плоттер) -устройство вывода на бумагу больших и сложных чертежей, графиков и диаграмм.


Звуковые колонки (вывод информации, которую можно представить в форме звука)


Устройства управления:

Клавиатура (устройство управления для перемещения по тексту при его редактировании)


Мышь (устройство для быстрого перемещения курсора по экрану, для работы с графикой, текстом, звуком, т.е. с мультимедиа).


Трекбол (шарик, помещенный в корпус и выполняющий функции мыши)

Сенсорная панель – устройство управления, используемое вместо мыши, управление осуществляется при перемещении пальца по этой панели, щелчок клавиши мыши задается постукиванием по площадке


Джойстик (рукоятка с кнопками, перемещаемая по двум осям, устройство управления во многих играх)


Устройства хранения и передачи информации:

Дискета (перезаписываемы магнитный носитель, позволяющий долговременно хранить информацию небольшого объема)

Стримеры (хранение больших объемов информации на магнитной ленте)


Сменные жесткие диски, диски Бернулли, магнитооптические диски (эти диски позволяют хранить информацию объемом до Тб)


Компактные лазерные диски CD-ROM (одноразовая запись данных объемом до 650 Мб)


Устройства коммуникации ( обмена информацией).


1. Сетевые карты (устройство связи, позволяющее соединить несколько компьютеров в локальную сеть в пределах офиса, класс, кабинета)

2. Модемы (устройство связи, позволяющее соединить компьютер с глобальной сетью, например, Internet, FIDO net, по телефонным, волоконно-оптическим и др. каналам связи)

3. Контролёр сети- устройство для подключения к локальной сети ,соединяющей компьютеры в пределах офиса. Дает возможность свободного использования данных и программ в пределах сети.

Архитектура ЭВМ –совокупность основных устройств, узлов и блоков ЭВМ, а также структура основных управляющих и информационных связей между ними, обеспечивающая выполнение заданных функций.

Архитектура в информатике– концепция взаимосвязи элементов сложной структуры, включает компоненты логической, физической и программной структур.

Архитектура компьютера обычно определяется совокупностью ее свойств, существенных для пользователя.

Большинство современных ЭВМ функционируют на основе принципов, сформулированных в 1945 году американским ученым венгерского происхождения Джоном фон Нейманом:

1. Принцип двоичного кодирования. Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных символов (сигналов).

2. Принцип программного управления. Компьютерная программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

3. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

4. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, любая из которых которая доступна процессору в произвольный момент времени.

Согласно фон Нейману, ЭВМ состоит из следующих основных блоков (рис 1.1.) устройства ввода/вывода информации; 2) памяти ЭВМ; 3) процессора, включающего устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ)

В ходе работы ЭВМ информация через устройства ввода попадает в память. Процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки. Полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку.

Память ЭВМ состоит из двух видов памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память. Оперативная память – это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. Внешняя память – это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски.

За прошедшие десятилетия процесс совершенствования ЭВМ шел в рамках приведенной структуры (Рис. 1.2).


ЦПУ– центральное процессорное устройство.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) – для арифметических вычислений и принятия логических решений.

Запоминающее устройство (ЗУ) служит для хранения информации.

Устройство управления (УУ) – координация различных блоков ЭВМ.

АЛУ, ЗУ, УУ, устройства ввода/вывода нельзя отнести к категории только технического обеспечения, поскольку в них присутствует и программное. Такие составные части компьютера будем называть системами.

Рис. 1.2. Современная архитектура ЭВМ

Система- совокупность элементов, подчиняющихся единым функциональным требованиям.

Принцип открытой архитектуры- состоит в обеспечении возможности переносимости прикладных программ между различными платформами и обеспечения взаимодействия систем друг с другом. Эта возможность достигается за счет использования международных стандартов на все программные и аппаратные интерфейсы между компонентами систем. Это позволяет, во-первых, выполнять модернизацию ПК (upgrade), дополняя его новыми элементами и заменяя устаревшие блоки, во-вторых, дает возможность пользователю составлять самостоятельно структуру своего ПК в зависимости от конкретных целей и задач.

Структура компьютера– некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.

Архитектура ЭВМ –совокупность основных устройств, узлов и блоков ЭВМ, а также структура основных управляющих и информационных связей между ними, обеспечивающая выполнение заданных функций.

Архитектура в информатике– концепция взаимосвязи элементов сложной структуры, включает компоненты логической, физической и программной структур.

Архитектура компьютера обычно определяется совокупностью ее свойств, существенных для пользователя.

Большинство современных ЭВМ функционируют на основе принципов, сформулированных в 1945 году американским ученым венгерского происхождения Джоном фон Нейманом:




1. Принцип двоичного кодирования. Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных символов (сигналов).

2. Принцип программного управления. Компьютерная программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

3. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

4. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, любая из которых которая доступна процессору в произвольный момент времени.

Согласно фон Нейману, ЭВМ состоит из следующих основных блоков (рис 1.1.) устройства ввода/вывода информации; 2) памяти ЭВМ; 3) процессора, включающего устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ)

В ходе работы ЭВМ информация через устройства ввода попадает в память. Процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки. Полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку.

Память ЭВМ состоит из двух видов памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память. Оперативная память – это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. Внешняя память – это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски.

За прошедшие десятилетия процесс совершенствования ЭВМ шел в рамках приведенной структуры (Рис. 1.2).


ЦПУ– центральное процессорное устройство.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) – для арифметических вычислений и принятия логических решений.

Запоминающее устройство (ЗУ) служит для хранения информации.

Устройство управления (УУ) – координация различных блоков ЭВМ.

АЛУ, ЗУ, УУ, устройства ввода/вывода нельзя отнести к категории только технического обеспечения, поскольку в них присутствует и программное. Такие составные части компьютера будем называть системами.

Рис. 1.2. Современная архитектура ЭВМ

Система- совокупность элементов, подчиняющихся единым функциональным требованиям.

Принцип открытой архитектуры- состоит в обеспечении возможности переносимости прикладных программ между различными платформами и обеспечения взаимодействия систем друг с другом. Эта возможность достигается за счет использования международных стандартов на все программные и аппаратные интерфейсы между компонентами систем. Это позволяет, во-первых, выполнять модернизацию ПК (upgrade), дополняя его новыми элементами и заменяя устаревшие блоки, во-вторых, дает возможность пользователю составлять самостоятельно структуру своего ПК в зависимости от конкретных целей и задач.

Структура компьютера– некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.

Нажмите, чтобы узнать подробности

привитие студентам интереса к специальностиПрограммиста.

Развивающие:

расширение кругозора студентов;

формирование общеучебных умений: слушать объяснение преподавателя, вести конспект.

Здоровьесберегающая:

оптимальное сочетание форм и методов, применяемых на уроке;

Информационные:

использование компьютера и других технических средств;

проверка знаний в виде тестов;

Технология проблемная и исследовательская:

последовательная постановка перед обучающимися проблем;

Дифференцированного подхода в обучении:

раскрытие индивидуальности, её развитие, проявление и обретения избирательности и устойчивости к социальным воздействиям

Тип урока: комбинированный урок.

Структура (этапы) урока:

Организационный момент - 1 мин

Объяснение темы и цели урока. – 3 мин

Изучение нового материала - 25 мин

Закрепление полученных знаний - 14 мин

Итог урока - 2 мин

Методы обучения, использованные на уроке:

По источнику знаний:

иллюстрации (презентация, картинки);

По характеру познавательной деятельности учащихся:

Материальная база, оборудование урока:

мультимедийный проектор с экраном;

презентация, созданная с помощью приложения MicrosoftPowerPoint (Приложение1);

раздаточный материал (Приложение2);

Организационный момент: приветствие,проверка готовности к уроку, проверка отсутствующих.(1 мин)

Объяснение темы и цели урока.(3 мин)

А значит целью нашего урока будет - познакомиться с архитектурой компьютера, составом современного компьютера;

Мотивация урока: Сегоднянаша жизнь тесно связана с компьютерами. Они окружают нас всюду: и дома, и в школе, и на работе. Многие задачи нашей повседневной жизни мы можем решить с помощью этого современного помощника. А как же он устроен и как он работает? Сегодня мы сможем узнать об этом.

Изучение нового материала.(25 мин)

Демонстрируется презентация к уроку АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРА

Еще при создании первых ЭВМ знаменитый математик Джон Фон Нейман описал, как должен быть устроен компьютер, чтобы он был универсальным и эффективным устройством для обработки информации:

арифметико – логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;

устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;

запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных;

внешнее устройство для ввода – вывода. (2 слайд)

Современные компьютеры отличаются от этой схемы.

Конструктивно современные ПК выполнены в виде центрального системного блока, к которому через разъемы подключаются внешние устройства: дополнительные устройства памяти, клавиатура, дисплей, принтер и так далее. (3 слайд)

Связь между устройствами компьютера отражается функциональной схемой (рисунок 1).

Системный блок обычно включает в себя системную плату, блок питания, накопитель на дисках, разъемы для дополнительных устройств и платы расширения с контролерами – адаптерами внешних устройств.
На системной плате (материнской) размещаются: генератор тактовых импульсов; блоки (микросхемы) внутренней памяти; адаптеры клавиатуры, дисковых накопителей; контролер прерываний; таймер и другое. (4 слайд)

Процессор – является основным устройством для выполнения команд.

Сопроцессор – дополняет возможности центрального процессора и расширяет набор команд.

Генератор тактовых импульсов – генерирует последовательность электрических импульсов. (5 слайд)


Рисунок 1. (6 слайд)

Промежуток между соседними импульсами определяет время одного такта работы машины или просто такт работы машины. Частота генератора тактовых импульсов является одной из основных характеристик ПК и во многом определяет скорость его работы, потому что каждая операция в ПК выполняется за определенное количество тактов. (7 слайд)

Порт ввода–вывода – аппаратура сопряжения, позволяющая подключить к микропроцессору другое устройство ПК. (8 слайд)
Системная шина – это основная интерфейсная (обеспечивающая взаимодействие) система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. (9 слайд)
Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:

между микропроцессором и основной памятью;

между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;

между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств;

Все блоки, а точнее, их порты ввода-вывода, через соответствующие унифицированные разъемы (стыки) подключаться к шине единообразно: непосредственно или черезконтролеры адаптеры. (10 слайд)
4. Закрепление материала.(14 мин)

Студентам раздаются тесты для выполнения работы. Необходимо закрепить знания, полученные на уроке, ответить на вопросы теста.

Вопросы: (11 слайд)

Что собой представляет современный компьютер?

Как знаменитый математик Джон Фон Нейман описывал компьютер?

Какназывается основное устройство для выполнения команд?

Какое устройство дополняет возможности центрального процессора и расширяет набор команд?

Какое устройство генерирует последовательность электрических импульсов?

Что определяет такт работы машины (ПК)?

Что выполняет системная шина в компьютере?

Выставление оценок, подведение итогов и Домашнее задание.(2 мин)

Приложение 1

Приложение 2

Что собой представляет современный компьютер?

а) Конструктивно современные ПК выполнены в виде центрального системного блока, к которому через разъемы подключаются внешние устройства;

б) Конструктивно современные ПК выполнены в виде большого блока, который подключается к внешним устройствам;

в) Конструктивно современные ПК выполнены в виде блока, который через разъемы подключает внешние устройства

Как знаменитый математик Джон Фон Нейман описывал компьютер?

а) Компьютер состоит из арифметико – логического устройства, устройства управления, запоминающего устройства, внешнего устройства для ввода – вывода;

б) Компьютер состоит из внутренних и внешних устройств;

в) компьютер состоит из внутренних, внешних и подключаемых устройств.

Какназывается основное устройство для выполнения команд?

б) процессор;

в) генератор тактовых импульсов;

Какое устройство дополняет возможности центрального процессора и расширяет набор команд?

а) сопроцессор;

в) генератор тактовых импульсов;

Какое устройство генерирует последовательность электрических импульсов?

в) генератор тактовых импульсов;

Что определяет такт работы машины (ПК)?

а) Промежуток между всеми импульсами;

б) Промежуток между соседними импульсами;

в) Промежуток между тактами;

Что выполняет системная шина в компьютере?

а) обеспечивает сопряжение и связь всех его устройств между собой;

б) обеспечивает связь его устройств;

в) обеспечивает связь внешних устройств между собой;


-75%

Читайте также: