Урок информатики в 8 классе (учитель Бурцева Т.Е.)

Как устроен персональный компьютер.
Цель урока: Рассмотреть, как устроен ПК.
Познакомиться с основными характеристиками ПК.
Основные понятия:
Микропроцессор
контроллер
магистраль
шина управления
шина адреса
шина данных
характеристики персонального компьютера
План урока:
1.Объяснение нового материала.
2.Работа на ПК.
3.Домашнее задание.
1.Объяснение нового материала.
Современные ЭВМ бывают самыми разными: от больших, занимающих целый зал,
до маленьких, помещающихся на столе, в портфеле и даже в кармане.
Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры (ПК).
Несмотря на разнообразие моделей ПК, в их устройстве существует много общего.
Вот об этих общих свойствах и пойдет сейчас речь.
Основной «деталью» персонального компьютера является микропроцессор (МП).
Микропроцессор (МП) - это миниатюрная электронная схема, созданная путем очень
сложной технологии, выполняющая функцию процессора ЭВМ.
Персональный компьютер представляет собой комплект устройств. Главным в
этом комплекте является системный блок.
В системном блоке находится: микропроцессор и внутренняя память. Там же
помещаются: блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств.
Системный блок обычно снабжен внутренним вентилятором для охлаждения.
Весь системный блок помещен в металлический корпус, на поверхности которого
имеются (как минимум): клавиша включения электропитания, щели для установки
дискет в дисковые устройства, разъемы для подключения внешних устройств.
Кроме системного блока в обязательный, минимальный, комплект ПК входят
клавишное устройство (клавиатура) и монитор (дисплей). Дополнительно к этому
минимальному комплекту к ПК могут быть подключены: принтер (устройство печати),
манипуляторы типа мышь, джойстик, шар; модем (для выхода на телефонную линию
связи) и другие устройства.
Все устройства ПК, кроме процессора и внутренней памяти, называются внешними
устройствами.
Каждое внешнее устройство взаимодействует с процессором ПК через
специальный блок, который называется контроллером (управляющий). Существуют
контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера и др.
Задача контроллера — преобразование информации, поступающей от процессора, в
соответствующие сигналы, управляющие работой устройства.
Например, на контроллер монитора поступает двоичный код 01000001. Это код латинской буквы «А». В ответ контроллер организует работу монитора таким образом, что
на экране высветится буква «А». При нажатии на клавиатуре клавиши с буквой «А»
контроллер клавиатуры преобразует сигнал от этой клавиши в двоичный код 01000001,
который будет передан по линии связи к процессору.
Интересен принцип, по которому организована связь между процессором,
оперативной памятью и внешними устройствами. Он похож на принцип телефонной
связи. Процессор через многопроводную линию, которая называется магистралью
(другое название — шина), связывается с другими устройствами (рис. 1).
Рис. 1. Минимальный комплект устройств ПК. КМ — контроллер монитора, КК — контроллер клавиатуры,
КП — контроллер принтера
Подобно тому, как каждый абонент телефонной сети имеет свой номер, каждое
подключаемое к ПК внешнее устройство также получает номер, который выполняет
роль адреса этого устройства. Информация, передаваемая внешнему устройству,
сопровождается ее адресом и подается на контроллер.
Следовательно, в данной аналогии контроллер подобен телефонному
аппарату, который преобразует электрический сигнал, идущий по проводам, в звук,
когда вы слушаете телефон, и преобразует звук в электрический сигнал, когда вы
говорите.
Еще немного о магистрали. Это кабель, состоящий из множества проводов.
Характерная организация магистрали такая: по одной группе проводов (шина
данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) —
адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще
третья часть магистрали — шина управления; по ней передаются управляющие
сигналы (например, проверка готовности устройства к работе, сигнал к началу
работы устройства и др.).
Рис. 2.4. Структура ПК (треугольниками изображены контроллеры)
характеристики персонального компьютера
объем
внутренней памяти
(измеряется в
килобайтах или
мегабайтах)
тактовая частота
(измеряется в
мегагерцах — Мгц)
разрядность процессора
(определяется размером
регистров)
А что такое тактовая частота? Режим работы микропроцессора задается
микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Это своеобразный
метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции
отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном «стучит»
быстрее, то и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в мегагерцах
— Мгц. Частота в 1 Мгц соответствует миллиону тактов в одну секунду. Вот некоторые
характерные тактовые частоты микропроцессоров: 40 Мгц, 66 Мгц, 100 Мгц, 133 Мгц.
Третья характеристика — разрядность процессора. Разрядностью называют
максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или
передаваться процессором целиком. Разрядность связана с размером специальных
ячеек памяти, которые находятся в самом процессоре. Они называются регистрами.
Процессор с регистром в 1 байт (8 бит) называют восьмиразрядным, 2 байта — 16разрядным, 4 байта — 32-разрядным. Наиболее высокопроизводительные машины
имеют 8-байтовые регистры (64 разряда).
2.Работа на ПК.
Создание таблиц (Таблица 1 из методички).
3.Домашнее задание.
§9 вопросы 1-8