Понятие об информации и ее свойствах. Кодирование информации

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт дистанционного образования Реферат по дисциплине «Информатика» на тему: «Понятие об информации и ее свойствах.Кодирование информации» Вариант 5 Выполни л: студент 1-ого курса 1 семестра Специальность: «Экономика-4» Шумков Антон Андреевич Заочно - дистанционной формы обучения Проверил (а): Когалым СОДЕРЖАНИЕ 1. Устройства компьютера и их функции 2. Взаимность основных устройств ПК 7 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Устройства компьютера и их функции Несмотря на огромное разнообразие выч ислительной техники и ее необычайно быстрое совершенствование, фундаментальные принципы устройства машин во многом остаются неизменными.

В частности, начиная с самых первых поколений, любая ЭВМ состоит из следующих основных устройств: процессор, память (внутренняя и внешняя) и устройства ввода и вывода информации.

Рассмотрим более подробно назначение каждого из них. Процессор является главным устройством компьютера, в котором собственно и происходит обработка всех видов информации. Другой важной функцией п роцессора является обеспечение согласованного действия всех узлов, входящих в состав компьютера. Соответственно наиболее важными частями процессора являются арифметико-логическое устройство АЛУ и устройство управления УУ. Каждый процессор способен выполнять вполне определенный набор универсальных инструкций, называемых чаще всего машинными командами.

Каков именно этот набор, определяется устройством конкретного процессора, но он не очень велик и в основ ном аналогичен для различных процессоров. Работа ЭВМ состоит в выполнении последовательности таких команд, подготовленных в виде программы. Процессор способен организовать считывание очередной команды, ее анализ и выполнение, а также при необходимости принять данные или отправить результаты их обработки на требуемое устройство.

Выбрать, какую инструкцию программы исполнять следующей, также должен сам процессор, причем результат этого выбора часто может зависеть от обрабатываемой в данный момент информации. Хотя вну три процессора всегда имеются специальные ячейки (регистры) для оперативного хранения обрабатываемых данных и некоторой служебной информации, в нем сознательно не предусмотрено место для хранения программы.

Для этой важной цели в компьютере служит другое устройство – память. Мы рассмотрим лишь наиболее важные виды компьютерной памяти, поскольку ее ассортимент непрерывно расширяется и пополняется все новыми и новыми типами. Память в целом предназначена для хранения как данных, так и программ их обработки: согласн о фундаментальному принципу фон Неймана, для обоих типов информации используется единое устройство. Начиная с самых первых ЭВМ, память сразу стали делить на внутреннюю и внешнюю.

Исторически это действительно было связано с размещением внутри или вне процессорного шкафа. Однако с уменьшением размеров машин внутрь основного процессорного корпуса удавалось поместить все большее количество устройств, и первоначальный непосредственный смысл данного деления постепенно утратился. Т ем не менее, терминология сохранилась. Под внутренней памятью современного компьютера принято понимать быстродействующую электронную память, расположенную на его системной плате.

Сейчас такая память изготавливается на базе самых современных полупроводниковых технологий (раньше использовались магнитные устройства на основе ферритовых сердечников – лишнее свидетельство тому, что конкретная физические принципы значения не имеют). Наиболее существенная часть внутренней памяти называется ОЗУ - оперативное запоминающее устройство. Его главное назначение состоит в том, чтобы хранить данные и программы для решаемых в текущий момент задач. Наверное, каждому пользователю известно, что при выключении питания содержимое ОЗУ полностью теряется.

В состав внутренней памяти современного компьютера помимо ОЗУ также входят и некоторые другие разновидности памяти, которые при первом знакомстве можно пропустить. Здесь упомянем только о постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), в котором в частности хранится и нформация, необходимая для первоначальной загрузки компьютера в момент включения питания. Как очевидно из названия, информация в ПЗУ не зависит от состояния компьютера (для лучшего понимания можно указать на некоторую аналогию между информацией в ПЗУ и “врожденными” безусловными рефлексами у живых существ). Раньше содержимое ПЗУ раз и навсегда формировалось на заводе, теперь же современные технологии позволяют в случае необходимости обновлять его даже не извлекая из компьютерной платы. Внешняя память реализуется в виде довольно разнообразных устройств хранения информации и обычно конструктивно оформляется в виде самостоятельных блоков.

Сюда, прежде всего, следует отнести накопители на гибких и жестких магнитных дисках (последние несколько жаргонно пользователи часто именуют винчестерами), а также оптические дисководы (устройства для работы с CD ROM). В конструкции устройств внешней памяти имеются механически движущиеся части, поэтому скорость их работы существенно ниже, чем у полностью электронной внутренне й памяти.

Тем не менее, внешняя память позволяет сохранить огромные объемы информации с целью последующего использования.

Подчеркнем, что информация во внешней памяти прежде всего предназначена для самого компьютера и поэтому хранится в удобной ему форме; человек без использования машины не в состоянии, например, даже отдаленно представить содержимое немаркированной дискеты или диска CD ROM. Современные программные системы способны объединять внутреннюю и внешнюю память в единое целое, причем т ак, чтобы наиболее редко используемая информация попадала в более медленно работающую внешнюю память. Такой метод дает возможность очень существенно расширить объем обрабатываемой с помощью компьютера информации.

Если процессор дополнить памятью, то такая система уже может быть работоспособной. Ее существенным недостатком является невозможность узнать что-либо о происходящем внутри такой системы. Для получения информации о результатах, необходимо дополнить компьютер устройствами вывода, которые позволяют представить их в доступной человеческому восприятию форме. Наиболее распространенным устройством вывода является дисплей, способный быстро и оперативно отображать на своем экране как текстовую, так и графическую информацию.

Для того чтобы получить копию результатов на бумаге, используют печатающее устройство, или принтер. Наконец, поскольку пользователю часто требуется вводить в компьютерную систему новую информацию, необходимы еще и устройства ввода. Простейшим устройством ввода является клавиатура. Широкое распространение программ с графическим интерфейсом способствовало популярности другого устройства ввода – манипулятора мышь. Наконец, очень эффективным современным устройством для автоматического ввода информации в компьютер является сканнер, позволяющий не просто преобразовать картинку с листа бумаги в графический компьютерный файл, но и с помощью специального программного обеспечения распознать в прочитанном изображении текст и сохранить его в виде, пригодном для редактирования в обычном текстовом редакторе. 2. Взаимность основных устройств ПК Теперь, когда мы знаем основные

Устройства компьютера и их функции

Устройства компьютера и их функции, осталось выяснить, как они взаимодействуют между собой.

Для связи основных устройств компьютера между собой используется специальная информационная магистраль, обычно называемая инженерами шиной.

Шина состоит из трех частей: • шина адреса, на которой устанавливается адрес требуемой ячейки памяти или устройства, с которым будет происходить обмен информацией; • ш ина данных, по которой собственно и будет передана необходимая информация; и, наконец, • шина управления, регулирующей этот процесс (например, один из сигналов на этой шине позволяет компьютеру различать между собой адреса памяти и устройств ввода/вывода). Рассмотрим в качестве примера, как процессор читает содержимое ячейки памяти.

Убедившись, что шина в данный момент свободна, процессор помещает на шину адреса требуемый адрес и устанавливает необходимую служебную информацию (операция – чтение, устройство – ОЗУ и т.п.) на шину управления. Теперь ему остается только ожидать ответа от ОЗУ. Последнее, “увидев” на шине обращенный к нему запрос на чтение информации, извлекает содержимое необходимой ячейки и помещает его на шину данных.

Разумеется, реальный процесс значительно подробнее, но нас сейчас не интересуют технические детали. Особо отметим, что обмен по шине при определенных условиях и при наличии определенного вспомогательного оборудования может происходить и без непосредственного участия процессора, например, между уст ройством ввода и внутренней памятью.

Подчеркнем также, что описанная нами функциональная схема на практике может быть значительно сложнее. Современный компьютер может содержать несколько согласованно работающих процессоров, прямые информационные каналы между отдельными устройствами, несколько взаимодействующих магистралей и т.д. Тем не менее, если понимать наиболее общую схему, то разобраться в конкретной компьютерной системе будет уже легче. Магистральная структура позволяет легко подсоединять к компьютеру именно те внешние устройства, которые нужны для данного пользователя.

Благодаря ей удается скомпоновать из стандартных блоков любую индивидуальную конфигурацию компьютера.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Демонстрационные и справочные материалы к книгам издательства, Питер (С Пб.). http://www.piter-press.ru/ 2. Захарова И.Г. Электронный учебно-методический комплекс по курсу «Компьютерные науки». 3. Информатика. Энциклопедический сло варь. М.: Просвещение, 2004. 4. Информатика: Учебник/ под редакцией Н.В. Макаровой М.: Финансы и статистика, 2007. 5. Конюховский П Экономическая информатика.

СПб.: Питер, 2007. 6. Материалы журналов Мир ПК, Сети, СУБД, BYTE за 2002 – 2008 г.г. 7. Материалы сайта CITFORUM. http://www.citforum.ru 8. Практикум по информатике: Учебник/ под редакцией Н.В. Макаровой М.: Финансы и статистика, 2007. 9. С. Симонович. Информатика для юристов и экономистов. СПб.: Питер, 2006. 10. Шиндер Д.Л. Основы компьютерных сетей. М.: Вильямс, 2002.