Устройства хранения информации

Тема 3. Средства информатизации. Архитектура ПК.

Средства информатизации - средства вычислительной техники и связи, оргтехники, предназначенные для сбора, накопления, хранения, поиска, обработки данных и выдачи информации потребителю.

Технические средства информатизации – это совокупность систем, машин, приборов, механизмов, устройств и прочих видов оборудования, предназначенных для автоматизации различных технологических процессов информатики, причем таких, выходным продуктом которых является информация (данные), используемые для удовлетворения информационных потребностей в разных областях деятельности общества.

Все технические средства информатизации в зависимости от выполняемых функций можно разделить на шесть групп:

1. Устройства ввода информации:

· Текста (клавиатура, сканер);

· Местоуказания (мышь, световое перо, трекбол, графический планшет, джойстик);

· Мультимедиа (графика (сканер и цифровая фотокамера), звук (магнитофон, микрофон), видео (веб-камера, видеокамера)).

2. Устройства вывода информации:

· Текста (монитор, принтер);

· Мультимедиа (графика (принтер, плоттер), звук (наушники, акустические системы), видео (видеомагнитофон, видеокамера)).

3. Устройства обработки информации:

· Микропроцессор;

· Сопроцессор.

4. Устройства передачи и приема информации:

· Модем;

· Сетевая карта.

5. Многофункциональные устройства:

· Устройства копирования;

· Устройства размножения;

· Издательские системы.

Устройства хранения информации

· Жесткий диск;

· Оптические диски;

· flash-карты и др.

Как следует из приведенной выше классификации, большая часть современных технических средств информатизации в той или иной мере связана с ЭВМ – персональными компьютерами (ПК).

Устройства ввода и вывода являются непременным и обязательным элементом любой ЭВМ, начиная с самой первой и заканчивая современными ПК, поскольку именно эти устройства обеспечивают взаимодействие пользователя с вычислительной системой.

Все устройства ввода/вывода персонального компьютера относятся к периферийным устройствам, т.е. подключаемым к микропроцессору через системную шину и соответствующие контроллеры. На сегодняшний день существуют целые группы устройств (например, устройства местоуказания, мультимедиа), которые обеспечивают эффективную и удобную работу пользователя.

Главным устройством вычислительной машины является микропроцессор, обеспечивающий в наиболее общем случае управление всеми устройствами и обработку информации. Для решения специфических задач, например, математических вычислений современные персональные компьютеры оснащаются сопроцессорами. Эти устройства относятся к устройствам обработки информации.

Устройства передачи и приема информации (или устройства связи) являются непременными атрибутами современных информационных систем, которые все больше приобретают черты распределенных информационных систем, в которых информация хранится не в одном месте, а распределена в пределах некоторой сети.

Модем (модулятор-демодулятор) – устройство, преобразующее информацию в такой вид, в котором ее можно передавать по телефонным линиям связи. Внутренние модемы имеют PCI-интерфейс и подключаются непосредственно к системной плате. Внешние модемы подключаются через порты COM или USB.

Сетевой адаптер (сетевая плата) – электронное устройство, выполненное в виде платы расширения (может быть интегрирован в системную плату) с разъемом для подключения к линии связи.

Устройства хранения информации занимают не последнее место среди всех технических средств информатизации, поскольку используются для временного (непродолжительного) или длительного хранения обрабатываемой и накапливаемой информации.

Многофункциональные устройства стали появляться сравнительно недавно. Отличительная особенность этих устройств заключается в сочетании целого ряда функций (например, сканирование и печать или печать и брошюровка печатных копий, и т.д.) по автоматизации действий пользователя.

Компьютер(от англ. Computer – вычислитель) представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами.

Основу компьютеров образует аппаратура (hardware), построенная, в основном, с использованием электронных и электромеханических элементов и устройств. Принцип действия компьютеров состоит в выполнении программ (software) – заранее заданных, четко определенных последовательностей арифметических, логических и других операций. Любая компьютерная программа представляет собой последовательность отдельных команд.

Архитектура компьютера – это совокупность аппаратных средств.

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

рис. Структурная схема ПК

Микропроцессор (МП) – центральный блок ПК, предназначенный для управления всеми блоками машины и для выполнения арифметических и логических операций.

В состав МП входят:

· Устройство управления (УУ) – формирует и подает сигналы управления во все блоки компьютера;

· Арифметико–логическое устройство (АЛУ) – предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над информацией;

· Микропроцессорная память (МПП) – служит для кратковременного хранения, записи и выдачи информации.

Генератор тактовых импульсов – генерирует последовательность электрических импульсов; частота генерируемых импульсов определяет тактовую частоту машины. Частота генератора тактовых импульсов определяет, сколько элементарных операций может выполнить процессор за секунду, т.е. определяет скорость его работы.

Память ПК делится на основную (оперативную, внутреннюю) и внешнюю.

Оперативная память (ОП) – предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины при ее обработке МП.

ОП содержит два вида запоминающих устройств:

· Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – служит для хранения неизменяемой программной и справочной информации. Это энергонезависимая память (не стирается при выключении компьютера), содержимое которой изготавливается на заводе-изготовителе и со временем не меняется.

· Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)– предназначено для обработки (записи, считывания и хранения) информации непосредственно участвующей в информационно вычислительном процессе. Эта память энергозависимая (стирается при выключении компьютера). Часть ОЗУ отводится для хранения изображений, получаемых на экране монитора, и называется видеопамятью. Высокоскоростная кэш-память служит для увеличения скорости выполнения операций компьютером и используется при обмене данными между МП и ОЗУ. Кэш-память является промежуточным запоминающим устройством (буфером).

Внешняя память (ВП) –используется для долговременного хранения любой информации.

ВП содержит разнообразные виды запоминающих устройств, но наиболее распространенными являются:

· НЖМД – накопитель на жестком магнитном диске (винчестер) предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером (ОС, ППП и др.).

Основная характеристика жесткого диска – это его емкость, то есть количество информации, размещаемой на диске.

· Оптические диски - с помощью дисководов для оптических дисков компьютеры могут считывать специальные компьютерные диски, а также проигрывать обычные аудио компакт-диски. DVD диск может содержать до 4Гбайт информации.

Для обмена информацией между любым устройством и ОП имеются два промежуточных звена:

1) для каждого устройства в ПК имеется электронная схема, которая им управляет. Эта схема называется контроллером (адаптером).

2) все адаптеры взаимодействуют с МП и ОП через системную шину.

Системная шина – это общий канал связи, соединяющий все части компьютера.

Внешние устройства (ВУ) – важнейшая составляющая часть любого вычислительного комплекса.

Состав ВУ может быть различным, например:

· Монитор – устройство для отображения вводимой и выводимой из ПК информации;

· Клавиатура – устройство для ручного ввода информации;

· Манипулятор Мышь – является указательным устройством, т.к. позволяет указывать на различные элементы на экране компьютера.

· Принтер – печатающее устройство для вывода информации на бумажный носитель.

· Сканер служит для считывания текстовой и графической информации в память ПК.

· Сетевой адаптер служит для подключения ПК в локальную сеть, что позволяет использовать программные данные, находящиеся на других ПК.

· Модем – устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи.