Связь информатики с другими науками.
Рнформатика использует методы математики для построения Рё изучения моделей обработки, передачи Рё использования информации. Можно утверждать, что математика создает тот теоретический фундамент, РЅР° котором строится РІСЃРµ здание информатики.
Особое значение в информатике имеет такой раздел математики, как математическая логика.
Математическая логика разрабатывает методы, позволяющие использовать достижения логики для анализа различных процессов, в том числе и информационных, с помощью компьютеров. Теория алгоритмов, теория параллельных вычислений, теория сетей и другие науки берут свое начало в математической логике и активно используются в информатике.
Рспользуя логические операции, можно провести моделирование логической структуры правовой РЅРѕСЂРјС‹. Цель моделирования - выявить логические (включая латентные) СЃРІСЏР·Рё правовой РЅРѕСЂРјС‹. Данная формализация языка права позволяет промоделировать Рё проанализировать правовые РЅРѕСЂРјС‹ СЃ помощью такого РЅРѕРІРѕРіРѕ класса автоматизированных систем правовой информации, как экспертные системы.
По оценкам специалистов прогресс информатики в значительной степени будет обусловлен развитием ее математической базы.
РЎРІСЏР·СЊ правовой информатики СЃ техническими науками реализуется РїРѕ линии активного использования для нужд юридической науки Рё практики современных РР’Рњ Рё обеспечения автоматизации различных процессов. Р’ СЃРІРѕСЋ очередь, использование РР’Рњ опирается РЅР° вовлечение РІ сферу интересов правовой информатики аппарата формальной логики Рё математики, без чего невозможна формализация правовых РЅРѕСЂРј перед введением РёС… РІ память РР’Рњ.
Рнформатика Рё правовая информатика тесно связаны СЃ теорий информации.
Билет № 10
Вероятностный подход к измерения информации.Все события происходят с различной вероятностью, но зависимость между вероятностью событий и количеством информации, полученной при совершении того или иного события можно выразить формулой которую в 1948 году предложил Шеннон.
Количество информации - это мера уменьшения неопределенности.
1 Р‘РРў – такое РєРѕР»-РІРѕ информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний РІ РґРІР° раза. Р‘РРў- это аименьшая единица измерения информации
Единицы измерения информации: 1байт = 8 бит
1Кб (килобайт) = 210 байт = 1024 байт
1Мб (мегабайт) = 210 Кб = 1024 Кб
1Гб (гигабайт) = 210 Мб = 1024 Мб
Формула Шеннона
I - количество информации
N – количество возможных событий
pi – вероятности отдельных событий
В 1928 г. американский инженер Р. Хартли предложил научный подход к оценке сообщений. Предложенная им формула имела следующий вид:
I = log2 K , Где Рљ - количество равновероятных событий; I - количество Р±РёС‚ РІ сообщении, такое, что любое РёР· Рљ событий произошло. РўРѕРіРґР° K=2I. РРЅРѕРіРґР° формулу Хартли записывают так:
I = log2K = log2 (1 / р) = - log2 р, т. к. каждое из К событий имеет равновероятный исход р = 1 / К, то К = 1 / р.
Билет № 11
ASCII (англ. American Standard Code for Information Interchange) — американская стандартная кодировочная таблица для печатных символов Рё некоторых специальных РєРѕРґРѕРІ. Р’ американском варианте английского языка произносится [СЌ́СЃРєРё], тогда как РІ Великобритании чаще произносится [Р°́СЃРєРё]; РїРѕ-СЂСѓСЃСЃРєРё произносится также [Р°́СЃРєРё] или [аски́].
ASCII представляет СЃРѕР±РѕР№ РєРѕРґРёСЂРѕРІРєСѓ для представления десятичных цифр, латинского Рё национального алфавитов, знаков препинания Рё управляющих символов. Рзначально разработанная как 7-битная, СЃ широким распространением 8-битного байта ASCII стала восприниматься как половина 8-битной. Р’ компьютерах обычно используют расширения ASCII СЃ задействованным 8-Рј битом Рё второй половиной РєРѕРґРѕРІРѕР№ таблицы (например РљРћР-8).
Таблица кодов ASCII делится на две части.
Международным стандартом является лишь первая половина таблицы, т.е. символы с номерами от 0 (00000000), до 127 (01111111).
*Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера, называется таблицей кодировки.
Windows-1251 (СP1251) — набор символов и кодировка, являющаяся стандартной 8-битной кодировкой для всех русских версий Microsoft Windows. Пользуется довольно большой популярностью. Была создана на базе кодировок, использовавшихся в ранних «самопальных» русификаторах Windows в 1990—1991 гг. совместно представителями «Параграфа», «Диалога» и российского отделения Microsoft. Первоначальный вариант кодировки сильно отличался от представленного ниже в таблице (в частности, там было значительное число «белых пятен»).
Windows-1251 выгодно отличается РѕС‚ РґСЂСѓРіРёС… 8‑битных кириллических РєРѕРґРёСЂРѕРІРѕРє (таких как CP866, KOI8-R Рё ISO 8859-5) наличием практически всех символов, использующихся РІ СЂСѓСЃСЃРєРѕР№ типографике для обычного текста (отсутствует только значок ударения); РѕРЅР° также содержит РІСЃРµ символы для близких Рє СЂСѓСЃСЃРєРѕРјСѓ языку языков: украинского, белорусского, сербского Рё болгарского.
Рмеет РґРІР° недостатка:
В· строчная Р±СѓРєРІР° «я» имеет РєРѕРґ 0xFF (255 РІ десятичной системе). РћРЅР° является «виновницей» СЂСЏРґР° неожиданных проблем РІ программах без поддержки чистого 8-РіРѕ бита, Р° также (гораздо более частый случай) использующих этот РєРѕРґ как служебный (РІ CP437 РѕРЅ обозначает «неразрывный пробел», РІ Windows-1252 — ÿ, РѕР±Р° варианта практически РЅРµ используются; число же -1, РІ дополнительном РєРѕРґРµ длиной 8 Р±РёС‚ представляющееся числом 255, часто используется РІ программировании как специальное значение, например, индикатор конца файла EOF часто представляется значением -1).
· отсутствуют символы псевдографики, имеющиеся в CP866 и KOI8 (хотя для самих Windows, для которых она предназначена, в них не было нужды, это делало несовместимость двух использовавшихся в них кодировок заметнее).
Юнико́Рґ или РЈРЅРёРєРѕ́д— стандарт кодирования символов, позволяющий представить знаки практически всех письменных языков.
Стандарт предложен в 1991 году некоммерческой организацией «Консорциум Юникода» Применение этого стандарта позволяет закодировать очень большое число символов из разных письменностей: в документах Unicode могут соседствовать китайские иероглифы, математические символы, буквы греческого алфавита, латиницы и кириллицы, при этом становится ненужным переключение кодовых страниц.
Стандарт состоит из двух основных разделов: универсальный набор символов и семейство кодировок. Универсальный набор символов задаёт однозначное соответствие символов кодам — элементам кодового пространства, представляющим неотрицательные целые числа. Семейство кодировок определяет машинное представление последовательности кодов UCS.
Коды в стандарте Юникод разделены на несколько областей. Область с кодами от U+0000 до U+007F содержит символы набора ASCII с соответствующими кодами. Далее расположены области знаков различных письменностей, знаки пунктуации и технические символы. Часть кодов зарезервирована для использования в будущем.[7] Под символы кириллицы выделены области знаков с кодами от U+0400 до U+052F, от U+2DE0 до U+2DFF, от U+A640 до U+A69F
Система кодирования
Универсальная система кодирования (Юникод) представляет собой набор графических символов и способ их кодирования для компьютерной обработки текстовых данных.
Графические символы — это символы, имеющие видимое изображение. Графическим символам противопоставляются управляющие символы и символы форматирования.
Графические символы включают в себя следующие группы:
· буквы, содержащиеся хотя бы в одном из обслуживаемых алфавитов;
· цифры;
· знаки пунктуации;
· специальные знаки (математические, технические, идеограммы и пр.);
· разделители.
Юникод — это система для линейного представления текста. Символы, имеющие дополнительные над- или подстрочные элементы, могут быть представлены в виде построенной по определённым правилам последовательности кодов или в виде единого символа.
13 вопрос: Кодирование звуковой информации.
Ответ: Основной ответ
В основе кодирования звука с использованием ПК лежит процесс преобразования колебаний воздуха в колебания электрического тока и последующая дискретизация аналогового электрического сигнала. Кодирование и воспроизведение звуковой информации осуществляется с помощью специальных программ (редактор звукозаписи). Качество воспроизведения закодированного звука зависит от частоты дискретизации и её разрешения (глубины кодирования звука - количество уровней)
Для общего развития:
Принципы оцифровки звука
Цифровой звук – это аналоговый звуковой сигнал, представленный посредством дискретных численных значений его амплитуды[2].
Оцифровка звука — технология поделенным временным шагом и последующей записи полученных значений в численном виде[2]. Другое название оцифровки звука — аналогово-цифровое преобразование звука.
Оцифровка звука включает в себя два процесса:
· процесс дискретизации (осуществление выборки) сигнала по времени
· процесс квантования по амплитуде.
Дискретизация по времени
Процесс дискретизации РїРѕ времени - процесс получения значений сигнала, который преобразуется, СЃ определенным временным шагом - шагом дискретизации . Количество замеров величины сигнала, осуществляемых РІ РѕРґРЅСѓ секунду, называют частотой дискретизации или частотой выборки, или частотой сэмплирования (РѕС‚ англ. В« samplingВ» – «выборка»). Чем меньше шаг дискретизации, тем выше частота дискретизации Рё тем более точное представление Рѕ сигнале нами будет получено. Рто подтверждается теоремой Котельникова (РІ зарубежной литературе встречается как теорема Шеннона, Shannon). Согласно ей, аналоговый сигнал СЃ ограниченным спектром точно описуем дискретной последовательностью значений его амплитуды, если эти значения берутся СЃ частотой, как РјРёРЅРёРјСѓРј РІРґРІРѕРµ превышающей наивысшую частоту спектра сигнала. РўРѕ есть, аналоговый сигнал, РІ котором наивысшая частота спектра равна Fm, может быть точно представлен последовательностью дискретных значений амплитуды, если для частоты дискретизации Fd выполняется: Fd>2Fm. РќР° практике это означает, что для того, чтобы оцифрованный сигнал содержал информацию Рѕ всем диапазоне слышимых частот РёСЃС…РѕРґРЅРѕРіРѕ аналогового сигнала (0 – 20 кГц) необходимо, чтобы выбранное значение частоты дискретизации составляло РЅРµ менее 40 кГц. Количество замеров амплитуды РІ секунду называют частотой дискретизации (РІ случае, если шаг дискретизации постоянен). Основная трудность оцифровки заключается РІ невозможности записать измеренные значения сигнала СЃ идеальной точностью.
[править]Линейное (однородное) квантование амплитуды
Отведём для записи РѕРґРЅРѕРіРѕ значения амплитуды сигнала РІ памяти компьютера N Р±РёС‚. Значит, СЃ помощью РѕРґРЅРѕРіРѕ N -битного слова можно описать 2N разных положений. Пусть амплитуда оцифровываемого сигнала колеблется РІ пределах РѕС‚ -1 РґРѕ 1 некоторых условных единиц. Представим этот диапазон изменения амплитуды - динамический диапазон сигнала - РІ РІРёРґРµ 2N -1 равных промежутков, разделив его РЅР° 2N уровней - квантов. Теперь, для записи каждого отдельного значения амплитуды, его необходимо округлить РґРѕ ближайшего СѓСЂРѕРІРЅСЏ квантования. Ртот процесс РЅРѕСЃРёС‚ название квантования РїРѕ амплитуде. Квантование РїРѕ амплитуде – процесс замены реальных значений амплитуды сигнала значениями, приближенными СЃ некоторой точностью. Каждый РёР· 2N возможных уровней называется уровнем квантования, Р° расстояние между РґРІСѓРјСЏ ближайшими СѓСЂРѕРІРЅСЏРјРё квантования называется шагом квантования. Если амплитудная шкала разбита РЅР° СѓСЂРѕРІРЅРё линейно, квантование называют линейным (однородным). Точность округления зависит РѕС‚ выбранного количества (2N) уровней квантования, которое, РІ СЃРІРѕСЋ очередь, зависит РѕС‚ количества Р±РёС‚ (N), отведенных для записи значения амплитуды. Число N называют разрядностью квантования(подразумевая количество разрядов, то есть Р±РёС‚, РІ каждом слове), Р° полученные РІ результате округления значений амплитуды числа – отсчетами или сэмплами (РѕС‚ англ. “ sample” – “замер”). Принимается, что погрешности квантования, являющиеся результатом квантования СЃ разрядностью 16 Р±РёС‚, остаются для слушателя почти незаметными. Ртот СЃРїРѕСЃРѕР± оцифровки сигнала - дискретизация сигнала РІРѕ времени РІ совокупности СЃ методом РѕРґРЅРѕСЂРѕРґРЅРѕРіРѕ квантования - называется импульсно-РєРѕРґРѕРІРѕР№ модуляцией, РРљРњ (англ. Pulse Code Modulation – PCM). Оцифрованный сигнал РІ РІРёРґРµ набора последовательных значений амплитуды уже можно сохранить РІ памяти компьютера. Р’ случае, РєРѕРіРґР° записываются абсолютные значения амплитуды, такой формат записи называется PCM ( Pulse Code Modulation). Стандартный аудио компакт-РґРёСЃРє (CD-DA), применяющийся СЃ начала 80-С… РіРѕРґРѕРІ 20-РіРѕ столетия, хранит информацию РІ формате PCM СЃ частотой дискретизации 44.1 кГц Рё разрядностью квантования 16 Р±РёС‚.
Другие способы оцифровки
В· РЎРїРѕСЃРѕР± неоднородного квантования предусматривает разбиение амплитудной шкалы РЅР° СѓСЂРѕРІРЅРё РїРѕ логарифмическому закону. Такой СЃРїРѕСЃРѕР± квантования называют логарифмическим квантованием. РџСЂРё использовании логарифмической амплитудной шкалы, РІ области слабой амплитуды оказывается большее число уровней квантования, чем РІ области сильной амплитуды (РїСЂРё этом, общее число уровней квантования остается таким же, как Рё РІ случае РѕРґРЅРѕСЂРѕРґРЅРѕРіРѕ квантования). Аналогово-цифровое преобразование, основанное РЅР° применении метода неоднородного квантования, называется неоднородной импульсно-РєРѕРґРѕРІРѕР№ модуляцией - неоднородной РРљРњ ( Nonuniform PCM).
В· Альтернативным СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј аналогово-цифрового преобразования является разностная импульсно-кодовая модуляция – разностная РРљРњ (англ. В« Differential PCMВ» – DPCM). Р’ случае разностной РРљРњ квантованию подвергают РЅРµ саму амплитуду, Р° относительные значения величины амплитуды. Р’ полной аналогии СЃ РРљРњ, разностная РРљРњ может сочетаться СЃ использованием как РѕРґРЅРѕСЂРѕРґРЅРѕРіРѕ, так Рё неоднородного методов квантования. Разностное кодирование имеет РјРЅРѕРіРѕ разных вариантов[3].
Терминология
· кодер – программа (или устройство), реализующая определенный алгоритм кодирования данных (например, архиватор, или кодер MP 3), которая в качестве ввода принимает исходную информацию, а в качестве вывода возвращает закодированную информацию в определенном формате.
· декодер – программа (или устройство), реализующая обратное преобразование закодированного сигнала в декодированный.
· кодек (от англ. « codec » - « Coder / Decoder ») - программный или аппаратный блок, предназначенный для кодирования/декодирования данных.
14 вопрос: Системы счисления .Позиционные и непозиционные системы счисления. Запись чисел в позиционной системе счисления.
Ответ:
Система счисле́РЅРёСЏ — символический метод записи чисел, представление чисел СЃ помощью письменных знаков.
Система счисления:
· даёт представления множества чисел (целых и/или вещественных);
· даёт каждому числу уникальное представление (или, по крайней мере, стандартное представление);
· отражает алгебраическую и арифметическую структуру чисел.
Системы счисления подразделяются на позиционные, непозиционные и смешанные.
Позиционные системы счисления
Р’ позиционных системах счисления РѕРґРёРЅ Рё тот же числовой знак (цифра) РІ записи числа имеет различные значения РІ зависимости РѕС‚ того места (разряда), РіРґРµ РѕРЅ расположен. Рзобретение позиционной нумерации, основанной РЅР° поместном значении цифр, приписывается шумерам Рё вавилонянам; развита была такая нумерация индусами Рё имела неоценимые последствия РІ истории человеческой цивилизации. Рљ числу таких систем относится современная десятичная система счисления, возникновение которой связано СЃРѕ счётом РЅР° пальцах. Р’ средневековой Европе РѕРЅР° появилась через итальянских купцов, РІ СЃРІРѕСЋ очередь заимствовавших её Сѓ мусульман.
Под позиционной системой счисления обычно понимается -ричная система счисления, которая определяется целым числом , называемым основанием системы счисления. Целое число без знака в -ричной системе счисления представляется в виде конечной линейной комбинации степеней числа :
, где — это целые числа, называемые цифрами, удовлетворяющие неравенству .
Каждая степень в такой записи называется весовым коэффициентом разряда. Старшинство разрядов и соответствующих им цифр определяется значением показателя (номером разряда). Обычно, в ненулевых числах , левые нули опускаются.
Если не возникает разночтений (например, когда все цифры представляются в виде уникальных письменных знаков), число записывают в виде последовательности его -ричных цифр, перечисляемых по убыванию старшинства разрядов слева направо:
Например, число сто три представляется в десятичной системе счисления в виде:
Наиболее употребляемыми в настоящее время позиционными системами являются:
· 2 — двоичная (в дискретной математике, информатике, программировании);
· 3 — троичная;
· 8 — восьмеричная;
· 10 — десятичная (используется повсеместно);
· 12 — двенадцатеричная (счёт дюжинами);
· 13 — тринадцатеричная;
· 16 — шестнадцатеричная (используется в программировании, информатике);
· 60 — шестидесятеричная (единицы измерения времени, измерение углов и, в частности, координат, долготы и широты).
В позиционных системах чем больше основание системы, тем меньшее количество разрядов (то есть записываемых цифр) требуется при записи числа.
Запись чисел
Для записи чисел в системах счисления с основанием до 36 включительно в качестве цифр (знаков) используются арабские цифры (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) и, затем, буквы латинского алфавита (a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t, u, v, w, x, y, z). При этом, a = 10, b = 11 и т. д., иногда x = 10.
При одновременной работе с несколькими системами счисления для их различения основание системы обычно указывается в виде нижнего индекса, который записывается в десятичной системе:
— это число 123 в десятичной системе счисления;
— то же число в восьмеричной системе счисления;
— то же число, но в двоичной системе счисления;
— то же число, но в десятичной системе счисления с двоичным кодированием десятичных цифр (BCD);
— то же число, но в несимметричной троичной системе счисления;
— то же число, но в симметричной троичной системе счисления, знаки "i", "7", "2" и "-" обозначают "-1", знаки "1" и "+" обозначают "+1".
В некоторых специальных областях применяются особые правила указания основания. Например, в программировании шестнадцатеричная система обозначается:
· в ассемблере и записях общего рода, не привязанных к конкретному языку, буквой h (от hexadecimal) в конце числа (синтаксис Intel);
· в Паскале знаком «$» в начале числа;
· в C и многих других языках комбинацией 0x или 0X (от hexadecimal) в начале.
В некоторых диалектах языка Си по аналогии с «0x» используется префикс «0b» для обозначения двоичных чисел. (Обозначение «0b» не входит в стандарт ANSI C.)
В русских счётах для записи чисел в десятичной показательной позиционной системе счисления применяется унарнодесятичная система записи (представления) десятичных цифр с одной избыточной унарнодесятичной цифрой «1111111111»= на каждый разряд.
Сложение
Рассмотрим примеры на сложение.
При сложении столбиком двух цифр справа налево в двоичной системе счисления, как в любой позиционной системе, в следующий разряд может переходить только единица.
Результат сложения двух положительных чисел имеет либо столько же цифр, сколько у максимального из двух слагаемых, либо на одну цифру больше, но этой цифрой может быть только единица.
Вычитание
Рассмотрим примеры на вычитание.
При выполнении операции вычитания всегда из большего по абсолютной величине числа вычитается меньшее и у результата ставится соответствующий знак.
Умножение Рассмотрим примеры на умножение.
Операция умножения выполняется с использованием таблицы умножения по обычной схеме (применяемой в десятичной системе счисления) с последовательным умножением множимого на очередную цифру множителя. Рассмотрим примеры на умножение.
При выполнении умножения в примере 2 складываются три единицы 1+1+1=11 в соответствующем разряде пишется 1, а другая единица переносится в старший разряд. В двоичной системе счисления операция умножения сводится к сдвигам множимого и сложению промежуточных результатов.
Деление
Операция деления выполняется по алгоритму, подобному алгоритму выполнения операции деления в десятичной системе счисления.
Рассмотрим примеры на деление
Ответ:
Р’РѕРїСЂРѕСЃ 25: Классификация РР’Рњ.
Ответ:
· по принципу действия
1. аналоговые (АВМ) - вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, Аналоговые вычислительные машины весьма просты и удобны в эксплуатации; скорость решения задач изменяется по желанию оператора , точность решения задач очень
2. цифровые (ЦВМ) - вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее, в цифровой форме.
3. гибридные(ГВМ) - вычислительные машины комбинированного действия, работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме;
· по назначению
1. универсальные (общего назначения) - предназначены для решения самых различных технических задач: экономических, математических, информационных и других задач
2. проблемно-ориентированные - служат для решения более узкого круга задач, связанных с управлением технологическими объектами
3. специализированные - используются для решения СѓР·РєРѕРіРѕ крута задач или реализации строго определенной РіСЂСѓРїРїС‹ функций. Рљ специализированным РР’Рњ можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения; адаптеры Рё контроллеры
· Классификация по совместимости
Существует великое множество типов компьютеров, которые собираются из деталей, изготовленных разными производителями. Важным является совместимость обеспечения компьютера:
· аппаратная совместимость (платформа IBM PC и Apple Macintosh)
· совместимость на уровне операционной системы;
· программная совместимость;
· совместимость на уровне данных.
Вопрос 26: Магистрально-модульная структура ПК. Понятие открытой архитектуры. Назначение и функции системной шины.
Ответ:
· В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами.
Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор.
Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали.
· Открытая архитектура — архитектура компьютера, периферийного устройства или же программного обеспечения, на которую опубликованы спецификации, что позволяет другим производителям разрабатывать дополнительные устройства к системам с такой архитектурой.
· Назначение Системной шины процессора :предназначена для обмена информацией микропроцессора с любыми внутренними устройствами микропроцессорной системы.
Функции системной шины:
- передача информации между платами "ЦП-память" и картами мостов PCI (PCIB);
- передача информации между двумя платами "ЦП-память";
- обнаружение и изоляция сбоев как самой шины, так и расположенных на ней плат.
Вопрос 27: Состав, назначение и взаимодействие основных устройств персонального компьютера.
Ответ:
Внутренние устройства системного блока
Материнская плата
Материнская плата — основная плата персонального компьютера. На ней размещаются:
• процессор — основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических
операций;
• микропроцессорный комплект (чипсет
• оперативная память
• ПЗУ (постоянное запоминающее устройство)
• разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты).
Жесткий диск
Жесткий диск — основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и
программ.
К основным параметрам жестких дисков относятся:
- емкость
- производительность.
Дисковод гибких дисков
Видеокарта (видеоадаптер)
Звуковая карта
Оперативная память
Оперативная память (RAM — Random Access Memory) — это массив кристаллических ячеек, способных
хранить данные.
- динамическую память (DRAM)
- статическую память (SRAM).
Вопрос 28:Микропроцессор. Устройства, входящие в состав микропроцессора и их назначение. Современные процессоры и их основные характеристики.
Ответ:
· Микропроцессор -- главный вычислительный элемент компьютера, его «сердце».
- Процессор, главное вычислительное устройство, состоящее из миллионов логических элементов -- транзисторов.
2. Сопроцессор-- специальный блок для операций с «плавающей точкой» (или запятой). Применяется для особо точных и сложных расчетов, а также для работы с рядом - графических программ.
3. Кэш-память первого уровня --небольшая (несколько десятков килобайт) сверхбыстрая память, предназначенная для хранения промежуточных результатов вычислений.
4. Кэш-память второго уровня --эта память чуть помедленнее, зато больше -- от 128 килобайт до 2 Мб.
5. Все эти устройства размещаются на кристалле площадью не более 4--6 квадратных сантиметров.
6. Арифметико-логическое устройство -часть процессора, которая выполняет команды.
7. Устройство управления - часть процессора, выполняющая функции управления устройствами.
· Основные характеристики
1. Тактовая частота.Определяет скорость работы процессора. Тактовая частота, измеряемая в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц),
2. РазрядностьпроцессораКоличество данных, обрабатываемых в единицу времени
3. Размер кэш-памяти.Вэту встроенную память процессор помещает все часто используемые данные, чтобы не обращаться каждый раз -- к более медленной оперативной памяти и жесткому диску.
4. Тип ядра и технология производства. Технология определяется толщиной минимальных элементов процессора. Переход на новую технологию, как правило, влечет за собой и смену процессорного «ядра»
5. Частота системной шины.Шиной называется та аппаратная магистраль, по которой перемещаются от устройства к устройству данные. Чем выше частота шины, тем больше данных поступает за единицу времени к процессору.
6. Устройства внутренней памяти и их назначение
Р’РѕРїСЂРѕСЃ 29:Назначение Рё характеристика РљРРЁ памяти.
Ответ:
· Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память -- очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.
Кэш-памятью управляет специальное устройство -- контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память.
· Основные характеристики:
1. количество уровней
2. время доступа к каждому уровню
3. размер уровней
4.ассоциативность
Назначение программы POST.
Первое устройство, которое запускается после нажатия кнопки включения компьютера — блок питания. Если все питающие напряжения окажутся в норме, вступает в работу центральный процессор, который считывает содержимое микросхемы BIOS и начинает выполнять записанную в ней процедуру самотестирования, или POST. POST решает несколько основных задач:
В· Рнициализирует Рё настраивает основные системные компоненты: процессор, оперативную память, чипсет Рё видеоадаптер.
· Проверяет контрольную сумму CMOS и состояние батареи. Если контрольная сумма CMOS ошибочная, будут загружены значения по умолчанию.
· Тестирует процессор и оперативную память. Результаты обычно выводятся на экран.
В· Рнициализирует Рё настраивает периферийные устройства: клавиатуру, мышь, РґРёСЃРєРѕРІРѕРґС‹, жесткие РґРёСЃРєРё Рё РґСЂ. Сведения РѕР± обнаруженных накопителях также выводятся РЅР° экран.
· Распределяет ресурсы между устройствами и выводит таблицу с обнаруженными устройствами и назначенными для них ресурсами.
В· Рщет Рё инициализирует устройства СЃ собственной BIOS.
· Вызывает загрузчик операционной системы.
После того, как успешно завершилась процедура POST, запускается поиск загрузочного сектора, который может находиться на жестком диске или сменном носителе. Порядок опроса устройств устанавливается с помощью параметров BIOS: First Boot Device, Second Boot Device, Third Boot Device.
32)Операти́вная РїР°́мять (англ. Random Access Memory, память СЃ произвольным доступом; РєРѕРјРї. жарг. Память, Оперативка) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, РІ которой временно хранятся данные Рё команды, необходимые процессору для выполнения РёРј операции. Обязательным условием является адресуемость (каждое машинное слово имеет индивидуальный адрес) памяти[источник РЅРµ указан 158 дней].
Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится:
- непосредственно,
- либо через сверх быструю память, 0-го уровня — регистры в АЛУ, либо при наличии кэша — через него.
Содержащиеся в оперативной памяти данные доступны только тогда, когда на модули памяти подаётся напряжение, то есть, компьютер включён. Пропадание на модулях памяти питания, даже кратковременное, приводит к искажению либо полному уничтожению данных в ОЗУ.
Рнергосберегающие режимы работы материнской платы компьютера позволяют переводить его РІ режим «сна», что значительно сокращает уровень потребления компьютером электроэнергии. Для сохранения содержимого РћР—РЈ РІ таком случае, применяют запись содержимого оперативной памяти РІ специальный файл (РІ системе Windows XP РѕРЅ называется hiberfil.sys).
В общем случае, оперативная память содержит данные операционной системы и запущенных на выполнение программ, поэтому от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер.
Оперативное запоминающее устройство, ОЗУ — техническое устройство, реализующее функции оперативной памяти.
РћР—РЈ может изготавливаться как отдельный блок или входить РІ конструкцию, например однокристальной РР’Рњ или микроконтроллера.
Устройства ввода.
К устройствам ввода относят такие стандартные устройства, как клавиатура и мышь, которые позволяют передать информацию от пользователя компьютеру. Кроме этого существуют много других устройств. Трекбол (или перевернутая мышь) - представляет собой шарик, вращая который, вы передвигаете курсор на экране. Планшет - это устройство ввода, по которому пользователь водит стилом (пером), а изображение передается компьютеру. Сканер - устройство для передачи картинки с твердого носителя (бумаги, пленки) в цифровой вид, который может обрабатываться компьютером. Цифровые камеры и цифровые видеокамеры, позволяют получить статические и подвижные снимки и передать в электронном виде на обработку компьютером.
Детально описаны устройства ввода информации на сайте Коллективный блог учителей информатики
Устройства вывода.
Устройства вывода наоборот позволяют пользователю, получить информацию от компьютера, в понятном пользователю виде. Так для получения изменяемой информации, например - фильм, используются мониторы, реже проекторы. Чтобы получить документ на твердом носителе, применяют принтеры или плоттеры.
Детально описаны устройства ввода информации на сайте УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ДАННЫХ
Мультимедийные устройства.
К мультимедийным устройствам, чаще всего, относят устройства связанные с вводом/выводом аудио и видеоинформации. Звуковая карта с акустической системой - для ввода/вывода звука. Для ввода/вывода видеоинформации используются платы нелинейного монтажа.
Билет 34
РЎРІСЏР·СЊ между всеми собственными Рё подключаемыми устройствами материнской платы выполняют ее шины Рё логические устройства, размещенные РІ микросхемах микропроцессорного комплекта (чипсета). РћС‚ архитектуры этих элементов РІРѕ РјРЅРѕРіРѕРј зависит производительность компьютера. ISA. Рсторическим достижением компьютеров платформы IBM PC стало внедрение почти двадцать лет назад архитектуры, получившей статус промышленного стандарта ISA (Industry Standard Architecture). РћРЅР° РЅРµ только позволила связать РІСЃРµ устройства системного блока между СЃРѕР±РѕР№, РЅРѕ Рё обеспечила простое подключение новых устройств через стандартные разъемы (слоты)
|