Главная » Конспекты

Устройство Персонального компьютера

Тема №1. Компьютерная грамотность.

Образованным жителям нашего информационно-независимого общества нужно быть грамотными в сфере компьютерных технологий, это значит, что они должны быть в состоянии использовать компьютеры в качестве устройства, обеспечивающего решение каждодневных задач. Им следует осознавать то, как компьютерные возможности влияют на качество жизни.

                Было время, когда только  особенные люди получали возможность изучать основы, названные «Три R’s»: чтение, письмо и арифметика. Сейчас, мы быстро становимся информационно-становленческим обществом, это время вновь заявить об этих правилах, как  правила обучения чтению, письму и компьютерным технологиям. Существует небольшое сомнение, что компьютеры и большинство их функций находится между самыми значимыми техническими достижениями нашего столетия.  Они привносят с собой экономические и социальные изменения. «Компьютерные технологии»  это понятие, которое содержит не только старое третье R, арифметику, но  еще и новую идею  - компьютерную грамотность.

                В образованном обществе компьютерно образованному человеку не нужно быть экспертом в разработке компьютерного оборудования. Ему не  нужно даже знать много о том, как подготовить программы, которые указывают направление компьютерных операций. Каждый из нас уже на пути  становления компьютерной грамотности. Только подумайте о своей рутинной жизни. Если вы согласны вкладывать в почту, это, вероятно, будет адресовано вам через компьютер. Если вы что-то купили с помощью банковской кредитной карты или оплатили счет чеком, компьютер поможет вам обработать информацию. Когда вы проверяете счетчик вашего хранилища, компьютер помогает проверять клерка и менеджера по складу. Когда вы посещаете доктора, ваше расписание, счета и специальные услуги, такое как лабораторные тесты, подготавливаются с помощью компьютера. Много действий, которыми вы уже занимаетесь или наблюдаете, имеют много общего. Каждые отношения к некоторым аспектам данными процессорной системы.

Тема 2. что такое компьютер?

                Компьютер – это машина со сложной сетью схем, которые взаимодействуют с переключателями или намагничивают небольшие металлические сердечники. Переключатели, похожие на сердечники, функционируют в одном или в двух возможных положениях: включено или выключено; намагничено или размагничено. Машина способна запоминать числа и манипулировать ими, писать письма и знаки (символы).

                Основная идея компьютера состоит в том, что мы можем заставить машину делать то, что мы хотим посредством ввода сигналов, которые включают определенные переключатели и выключают другие, или намагничивают или размагничивают сердечники.

                Основная работа компьютера заключается в обработке данных. Для этого компьютер должен быть инициализирован как устройство, воспринимающее информацию в виде команд, вызываемых программой, и символами, называемыми дынными, которые выполняют математические и (или) логические операции с информацией, и затем выдают результат этих операций. Программа, или её часть, которая сообщает компьютеру что делать и необходимые данные, которые обеспечивают её данными необходимыми для решения проблем, хранятся в самом компьютере в месте, называемом память.

                Считается, что у компьютера много замечательных возможностей. Однако, большинство из них, неважно большой он или маленький, обладают тремя основными способностями.

                Во-первых, компьютеры обладают схемами для выполнения математических операций, таких как сложение, вычитание, деление, умножение и возведение в степень.

                Во-вторых, они обладают средствами общения с пользователем. Тем не менее, если бы вы не могли ввести информацию и получить результат на выходе, тогда эти машины потеряют свою повседневную необходимость. Некоторые из общих методов ввода информации используют терминалы, дискеты, диски и магнитные ленты. Компьютерное устройство ввода (дисковое запоминающее устройство или запоминающее устройство на магнитной ленте) считывает информацию с компьютера. Для вывода новой информации на бумагу, и дисплей электроннолучевой трубки, который показывает результаты на экране, похожем на телевизор.

                В-третьих, у компьютеров есть схемы, которые могут обеспечить решение. Тип решений, которые компьютерные схемы могут сделать отличаются от решений типа: «Кто выиграет в войне между двумя странами?» или «Кто самый богатый человек в мире?» К несчастью, компьютер может решить три вещи, а именно: Это число больше другого? Эти два числа равны между собой? и это число больше другого?

                Компьютер может решать серии проблем и принимать тысячи логических решений без устали. Он может найти решение проблемы в долю секунды времени.

                Компьютер может заменить человека в скучных, рутинных занятиях, но он работает, следуя инструкциям, которые он получает от человека. Существует время, когда, кажется, что компьютер действует, как механический «мозг», но эта арифметика заложено в него человеком . Компьютер не может делать ничего другого, если пользователь приказывает ему, что делать, и который предоставляет ему  необходимую информацию; но благодаря тому, что электрические импульсы могут двигаться со скоростью света, компьютер может выводить большие числа математико-логических операций почти мгновенно. Человек тоже может делать это, но, в большинстве случаев, человек умер бы намного раньше, чем закончил бы эту работу.

Тема 3. Применение компьютеров.

  1. В настоящее время много рабочих большинства стран заняты в творческой деятельности, обработке, сообщении и только работой с информацией. Компьютеры становятся банальностью в современных домах, офисах, складах, школах, исследовательских институтах, предприятиях.

Использование компьютеров в бизнесе, промышленности и сфере коммуникаций широко распространено сегодня.  Управляемый вычислительной машиной робот в состоянии улучшить качество промышленных товаров и увеличить продуктивность индустрии. Компьютеры могут контролировать работу электростанций,  фабрик и складов. Они помогают в решении разного рода задач и в управлении экономикой.

Работа банков зависит от компьютерных терминалов в миллионах ежедневных операций. Без этих терминалов было бы трудно вести учёт записей о вкладах и их изъятии, а также было бы невозможно получить информацию о текущем состоянии счётов клиента.

Внешний вид компьютера это часть большинства военных систем, включая коммуникации и тушение  пожаров. Они обращаются к автопилотированию и автоматической навигации. Исследование космического пространства напрямую зависит от компьютерного управления, встроенная окружающая среда и исследование.

  1.  Компьютеры применяются в астрономии и исследовании слоёв выше атмосферы. Для прогноза погоды и хранения информации в библиотеках также используются компьютеры.

Интересно узнать, что компьютеры широко используются в медицине. Они стали использоваться как средства диагностики. Компьютеры используются для оптического сканирования и обработки образов. Техники могут использовать сканеры компьютерной томографии, которые объединяют рентгеновские лучи и компьютерную технологию и дают изображения частей тела пациентов. Изображения позднее могут быть соединены в одно, которое можно увидеть на экране.

Стоит заметить, что обучение на компьютере может быть веселым. В сравнении с обучением в классе, студенты, подготавливая домашнее задание, тратят больше времени обучаясь по компьютерным инструкциям.

В прошлом контроль за воздушными перевозками осуществлялся без применения компьютеров. Сейчас это полностью компьютеризировано.

Многие другие области применения компьютеров, которые мы даже не можем себе представить сейчас, станут уместными при переходе от индустриального к постиндустриальному, или информационному обществу.

Тема 4. Развитие электроники.

Электроника – область инженерного дела и прикладной физики, связанная с дизайном и применением электронных схем. Операции со схемами зависят от потока электронов для выработки, передачи, приема и хранения информации.

                Сегодня покажется трудно представить нашу жизнь  без электроники. Она окружает нас везде. Электронные устройства распространены повсеместно, используются в научных исследованиях и промышленном проектировании, они контролируют работу заводов и электростанций, вычисляют траекторию космических кораблей и помогают людям в обнаружении явлений природы. Автоматизация производственного процесса и изучение жизни микроорганизмов стало возможным благодаря электронике.

                Изобретение электронной лампы в начале 20-го столетия стало отправной точкой к стремительному развитию современной электроники. Электронная лампа способствовала управлению сигналами. Развитие огромного многообразия спроектированных электронных ламп для специальных функций сделало возможным прогресс в технологии радиосвязи до начала Второй Мировой Войны, в создании первых компьютеров во время войны и в скором времени после нее.

                Изобретение транзистора американскими учеными В. Шоклином, Дж. Вадином и В. Браттоном в 1948 году полностью заменило электронные лампы. У транзистора, кусочка полупроводникового кристалла  с тремя электродами, было огромное преимущество над электронными лампами. Он обеспечивал подобные функции, как и электронная лампа, но уменьшались вес, цена, потребление электроэнергии и вместе с тем транзисторы обладали высокой надежностью. С изобретением транзистора все внутренние функции схемы могли осуществляться вне полупроводника. Цель создания электронных схем из полностью твердотельных компонентов, в конце концов, была осуществлена. Первые транзисторы могли реагировать с частотой с несколько миллионов раз в секунду. Это было довольно быстро для эксплуатации радиосхем, но гораздо ниже скорости необходимой для высокоскоростных компьютеров или для микроволновых систем связи.

                Прогресс в полупроводниковых свинцовых технологиях привел к изобретению интегрированной схемы(IC), которая была создана благодаря попытке Джона Килби в 1958 году. Так появилась новая область науки – микроэлектроника. Появляется новая сферы научной  деятельности – пакетная обработка. Вместо разработки, тестирования и сборки дискретных компонентов на кристалле одновременно, огромные группировки этих компонентов вместе с их внутренним соединением были разработаны все одновременно. Интегрированные схемы уменьшили размер устройства, снизили производственные затраты и несмотря на это  они обеспечили высокую скорость и увеличили надежность.

 

Микроэлектроника и микроминиатюризация.

                Интенсивные усилия электроники увеличить надёжность и производительность продуктов, уменьшая их размеры и цену, привели к результату, который мало кто мог предсказать. Эволюция электронных технологий иногда называется революцией: количественные изменения в технологии привели к качественным изменениям в возможностях человека. Это к появлению новой области науки – микроэлектроники.

     Микроэлектроника охватывает электронику, связанную с осуществлением электронных цепей, систем и подсистем с помощью очень маленьких электронных устройств. Микроэлектроника - это имя для очень маленьких электронных компонентов и сборки схемы, сделанных по пленочной технологии или технологии полупроводников. Особенность микроэлектроники в уменьшении размеров транзисторов и других элементов схем до размеров невидимых невооруженному глазу. Суть миниатюризации в том, чтобы создать схемы с долгим сроком службы, небольшой ценой и способных осуществлять электронные функции на самой высокой скорости. Известно, что скорость реакции зависит от размеров транзистора: чем меньше транзистор, тем быстрее он работает. Чем меньше компьютер, тем быстрее он работает.

     Еще одно преимущество микроэлектроники состоит в том, что меньшие устройства потребляют меньше энергии. В спутниках и космических кораблях это очень важный фактор.

     Другое преимущество микроэлектроники возникает в результате уменьшения расстояния между элементами схемы. Плотность упаковки увеличена с появлением малой интегральной схемы, средней интегральной схемы, большой интегральной схемы, и сверхбольшой интегральной схемы. Изменение размера схем связано с изменением числа транзисторов на чипе. Появляется новый тип интегральных схем – микроволновые интегральные схемы. Эволюция интегральных схем началась с развитием планарных линий передач. Также появились другие более экзотичные технологии, такие как волновод-диэлектрик. В другие более экзотические технические изобретения, такие как диэлектрические волноводы также встроены схемы.

     Технология микроэлектроники продолжает смещать режимы работы. Образцы схем формируются с радиацией, имеющей длину волны меньшую, чем у света.

     Электроника наращивает умственные способности человека. Микроэлектроника простирает свою мощь еще дальше.

  1. Хорошо  известно, что быстрое развитие электроники началось с изобретения транзисторов. Они заняли место электронных ламп благодаря их множественным преимуществам. Одно из главных преимуществ транзисторов по сравнению с электронными лампами заключается в отсутствии энергии на нити накала. Одна из главных причин убыточности электронных схем – высокая температура использования. Высокая температура причина поломок ламп и других элементов схем, которые очень чувствительны к этому влиянию.  Транзистор, с другой стороны, не нагревается.

Другое преимущество транзистора  в длительности срока службы. Срок службы среднего транзистора – более десяти тысяч часов работы.  Благодаря длительному сроку службы и прочности, транзисторы очень надежные и у них большая эффективность в профессиональном оборудовании.

  1. Как мы знаем, транзисторы заняли место электронных ламп благодаря большому количеству их преимуществ. Одно из них это то, что транзистор меньшего размера по сравнению с лампами. Из-за маленького размера транзистора, недостаток высокой температуры и других свойств, стало возможным выпускать компактные, маленького размера электрические устройства, которые расходуют малое количество энергии.

В заключении важно заметить, что транзисторы революционизировали много технологических сфер. Они успешно  использовались для направления преобразования энергии высокой температуры посредством тепловых элементов. Они тоже использовались для преобразования лучистой энергии в электричество с помощью фотоэлементов или солнечных батареек. Источники света и лазеры сконструированы на основе транзисторов. Они нашли широкое распространение компьютерной сфере автоматических устройствах, авиации, коммуникации и прочем.

 

Тема 5. Первое вычислительное устройство

Позвольте посмотреть на историю компьютеров, которую мы знаем сейчас. Самым первым вычислительным устройством были десять пальцев на человеческих руках. Вот поэтому, фактически, в настоящее время мы все еще считаем в десятеричной системе счисления и соблюдается кратность десяти.

Потом были изобретены счеты. Люди продолжали использовать некоторые виды счетов до 16 века, и до сих пор используют их в некоторых частях света, потому что их использование понятно даже без умения читать.

В 17-18 веках человечество пыталось найти легкий способ вычисления. Шотландец Дж.Напиер изобрел механический способ умножения и деления, сейчас это современная логарифмическая линейка. Генри Бригс использовал идею Напиерса, чтобы составить таблицу логарифмов, используемую и до сих пор в математике.

Математический анализ, другой раздел математики, был изобретен независимо Исааком Ньютоном, английским ученым, и Лейбницем, немецким математиком. Самая первая вычислительная машина, работавшая с реальными числами, была изобретена в 1820 году в результате экспериментов нескольких людей.

В 1830 году Чарлбз Бабэдж, талантливый английский математик, сконструировал универсальную машину, обеспечивающую решение задач, которую он назвал «аналитическая машина». От этой машины, которую Бабэдж представил на Парижской выставке в 1855 году, сделавшей попытку полностью исключить человека из процесса вычисления, ожидалось обеспечить машину с необходимыми фактами  о проблеме, которую необходимо решить. Он так и не закончил свою работу, но множество его идей были основой для современных компьютеров.

В начале 20-го столетия электромеханические машины развивались и были использованы для обработки деловой информации. Dr. Herman Hollerith, молодой ученый статистик американского бюро переписи населения, успешно сводивший в таблицы данные переписи в 1890 году. Холлериз изобрел средства кодирования данных посредством пробивания отверстий в карточки. Он создал одну машину для пробития отверстий и другую для оформления собранных данных. Затем он оставил свое бюро переписи населения и учредил свою собственную компанию занимающуюся, сведением данных в таблицы. Хотя, в конце концов, его компания слилась с корпорацией IBM.

До середины 20-го века сконструированные машины для обработки данных перфокарт были широко распространены и используемы для обработки деловой информации. Этот ранний электромеханический процесс обработки данных был назван компонентом машинных данных, потому как каждая перфокарта содержала единицу информации.

В середине 40-х годов 20-го века были развиты до выполнения вычислений военных и научных целей. В конце 60-х годов коммерческие модели этих компьютеров были широко используемы для научных вычислений и обработки деловой информации. На раннем этапе компьютеры принимали вводимые данные посредством перфокарт. В конце 70-х клавишные терминалы заменили перфокарты. С того времени развитие науки привело к быстрому увеличению компьютеров в нашем обществе, и сверх того к вступлению, давшему нам взглянуть на будущее.

Тема 6. Первые компьютеры

Первый аналоговый компьютер был сконструирован американцем, Ванневаром Бушем, в 1930 году. Это устройство использовалось во время Второй Мировой войны в наведении оружия на цель.

                Множество технических  усовершенствований электронно-цифровых компьютеров имели место в 40-х и 50-х годах 20-го века. «Марк I»  - так назывался первый цифровой компьютер, собранный в 1944 году. Профессор Ховард Айкен  - человек, ответственный за это изобретение. Это была первая машина, которая могла вычислять огромные длинные списки математических задач с высокой скоростью.

                Дж. Экерт и Дж.Маушли - инженеры Пенсильванского университета в 1946 собрали цифровой компьютер с электронными трубками. Они назвали свое изобретение ENIAC (Электронный цифровой интегратор и счетная машина).

                Другое важное достижение в развитии компьютеров произошло в 1947, когда  Джон ванн Неуман развил идею хранения машинных команд в памяти компьютера. Вклад Джона ванн Ноумана был особо значимым. В противоположность Бэбэджской аналитической машине, рассчитанной на запоминание только данных, ванн Ноуманская машина, именуемая EDVAC или Индивидуальный переменный компьютер, могла запоминать данные и выполнять машинные команды. Джон ванн Неуман к тому же содействовал идеи запоминания информации и машинных команд в двоичный код, использующий в своем алфавите только нули и единицы. Инженерное решение компьютера  - истинность (упрощенность). Таким образом, компьютеры используются в двух режимах функционирования - высокого и низкого напряжений, посредством чего мы кодируем символы в уникальные комбинации электронных импульсов. Мы ссылаемся на эти комбинации, как на код.

                Компьютер Ноумана с занесенной в память программой так же как и машины того времени прявились, вероятно, благодаря изобретению электронных ламп, которые могли контролировать и усиливать электронные сигналы. Первые компьютеры, использовавшие электронные лампы, выполняли вычисления за тысячные доли секунды. Эти доли секунды были названы миллисекундами. Медицинские устройства теперь могут сэкономить необходимые секунды.

 

Тема 7. Несколько первых моделей компьютера.

  1. 1.                  Аналитическая машина Баббэджа.

В 1832 году, английский изобретатель и математик, Чарльз Баббэдж получил поручение Английского правительства усовершенствовать систему, рассчитывающую высоту приливов и отливов и напор воды.

Баббэдж сконструировал устройство и назвал его аналитической машиной. Это был первый программируемый компьютер, укомплектованный перфокартами для вывода данных. Баббэдж наделил машину возможностью выполнения различных типов математических операций. Машина не ограничивалась на простых операциях, таких как сложение, вычитание, умножение или деление. У нее была встроенная «память», благодаря которой машина могла использовать различные комбинации и последовательность операций, соответствующих их назначению.

                Но ему так и не удалось создать за годы жизни машину своей мечты. Идея Баббэджа не умерла с ним. Другие ученые пытались сконструировать механические, общего назначения с хранимой программой, компьютеры на протяжении всего следующего столетия. В 1941 году релейная ЭВМ была собрана в Германии Конрадом Зьюсом. Это был большой шаг навстречу осуществления мечты Баббэджа.

  1. Компьютер «Марк I» (1937-1944)

В 1944 году в Соединенных Штатах, корпорация IBM (Компания по производству электронной техники) совместно с учеными Гарвардского университета, под руководством профессора Айкена, сконструировали машину под названием «Mark I»Это было автоматическое вычислительное устройство, управляющее очередностью, собранное для выполнения вычислений Манхэттэнского проекта. Этот проект привел к разработке атомной бомбы. Данная машина была грандиознейшим электромеханическим вычислительным устройством когда-либо сконструированным. Машина использовала более 3000 приводимых в действие электрических переключателей, контролирующих операции. Несмотря на то, что эти операции не были контролируемы электронно, машина Айкена часто классифицируется как компьютер, потому что машинные команды, введенные посредством перфолент, должны быть переработаны. Компьютер мог создавать баллистические таблицы, используемые военно-морской артиллерией.

У релейной машины были эти проблемы.  Начиная с того времени, когда ретрансляторы стали электромеханическими устройствами, переключающие контакты стали приводиться в действие с помощью электромагнитов и рессор.

Они медлительные, очень шумные и потребляют огромное количество электроэнергии.

  1. 3.                  The ABC (1939-1942)

Работа по внедрению электроники в конструкцию компьютеров продолжалась. 

Приспособление, ставшее основой первого компьютера и совершившего переворот в компьютеризации – электронная лампочка, электрическое устройство, изобретенное в начале 20-го века. Эти лампы были идеальны для использования в архитектуре компьютера. У них не было движущихся механических деталей. Переключатели приостанавливали поток электронов и возобновляли его движение по стандартам того времени намного быстрее любого механического устройства. Это было относительно надежное устройство, эксплуатируемое в течение сотен часов до выхода его из строя.  Первый компьютер на основе электрических ламп был собран  в Iowa университете, практически одновременно с Марком I. Компьютер, способный выполнять тысячи связанных вычислений, получил название ABC или Atanasoff-Berry компьютер, в честь доктора Джона Атанасова, профессора физики, и его ассистента Клифорда Бэрри. Эта машина использовала 45 электрических ламп для внутренней логики и конденсаторов для хранения информации. С появлением ABC компьютера количество электрических ламп в цифровых компьютерах росло.

Скоро Британия начала развивать компьютерные технологии с использованием электрических ламп. Применяя эти компьютеры для декодирования Немецких шифровок.

Тема 8. Четыре поколения компьютеров.

                Компьютеры первого поколения  - это компьютеры на основе электрических ламп. А приблизительным периодом использования этого тип компьютеров было время с 1950 по 1959 года. UNIVAC 1 (Универсальный Автоматический Компьютер) пример этого типа компьютеров, которые могли совершать тысячи вычислений в секунду. Эти устройства были не только громоздкими, они также не были надежными. Тысячи электрических ламп расходовали огромное количество тепла и часто перегорали.

                Транзистор, устройство меньшего размера  и более надежное, нежели электрическая лампа, был изобретен в 1948 году. Так называемое второе поколение компьютеров, использовавшее огромное количество транзисторов, способных сократить время вычислений до миллисекунд появилось вследствие изобретения транзисторов. Компьютеры второго поколения были меньше в размере, быстрее и надежнее первого поколения.

                Прогресс в электронных технологиях продолжался, а микроэлектроника сделала возможным уменьшить размер транзисторов и интегрировать большое количество элементов схемы в очень маленькие микросхемы полупроводников. Компьютеры, сконструированные для  использования в архитектуре технологии интегрированных схем, были названы компьютерами третьего поколения. И имели широкое распространение приблизительно с 1960 по 1979 года. Они могли выполнять массу операций обработки данных за наносекунды – биллионные доли секунды.

                Широкое распространение компьютеров четвертого поколения мы можем наблюдать сейчас. Интегрированные схемы в процессе развития значительно уменьшились в размере. Это произошло благодаря микроминиатюризации, способа уменьшения размера схем по сравнению с тем, что было раньше; настолько маленьких, что 100 крошечных схем могут располагаться на одной микросхеме. Микросхема – это квадратные или прямоугольные кусочки кремния (обычно от 1/10 до ¼ дайма), на которые гравировались или штамповались в несколько слоев интегрированной схемы. После чего их герметизируют в пластмассу или металл.

Тема 9. Обработка данных и системы обработки информации.

                Необходимые данные обрабатываются посредством компьютера и после чего они становятся полезной информацией.  Фактически, это и есть определение понятия обработка данных. Данные – совокупность фактов – несистематизированных, но годных для классификации в полезную информацию. Обработка – последовательность действий или операций, которые преобразовывают исходные данные в полезную информацию. Входные данные – это необработанная информация, а выходные – полезная, это справедливо, когда мы говорим об обработке информации. Итак, мы можем определить процесс обработки данных, как последовательность операций или действий, преобразовывающих необработанную информацию в полезную.

                Использование нами термина «система обработки данных» включает в себя ресурсы, используемые для завершения обработки данных. Существует четыре  вида ресурсов: люди, материалы, средства и оборудование. Люди обеспечивают ввод информации в компьютер, перерабатывают их и используют выходные данные. Материалы, такие как коробки бумаг и ленты принтеров, расходуются в огромных количествах. Компьютерное оборудование, люди и материалы размещаются в помещение  благодаря средствам.

                Необходимость преобразования данных в полезную информацию - не явление для современной жизни. На протяжении истории и даже доисторического ее периода, люди находят необходимым классифицировать информацию в определенную форму для более легкого её понимания. Например, Египтяне античных  времён регистрировали приливы и отливы реки Нил и использовали эту информацию для прогнозирования урожайности зерновых культур. Современные компьютеры преобразовывают данные о мире и водных ресурсах в виде рекомендаций  фермерам, взращивающих хлебные злаки. Механические средства вычисления развивались и совершенствовались в Европе, Азии и Америке на протяжении трех столетий: с 17 по 19. Современные компьютеры – чудо электронных технологий, которые продолжают изготовлять элементы еще меньшего размера, более дешевые и с большей мощностью компонентов.

Основные операции процесса обработки данных

                Пять основных операций – характеризующих все системы обработки данных: ввод данных, их хранение, первоначальная обработка, выдача полезной информации и дополнительной обработке данных. Они определяют следующее.

                Ввод данных это процесс ввода информации, систематизирующий информацию  в системе обработки данных. Хранение - процесс запоминания данных или информации, доступной для первоначальной или дополнительной обработки. Первоначальная обработка представляет собой последовательное выполнение арифметических или логических операций с данными с целью преобразования их в полезную информацию. Вывод это процесс образовывающий полезную информацию в виде вывода печатаемого сообщения или зрительного отображения.

                Контроль это направляющий способ действий и последовательность, в которой все четыре предыдущих операции произведены.

Последовательность запоминания данных

Известно, что однажды введенные данные, организованы и хранятся в полных образованиях. Как правило, эти образования называются последовательностью запоминания данных. Обычно классификация некоторой последовательность запоминания информации такова:

  1.  Символы - все записанные символы языка: буквы, числа и специальные символы;
  2. Элементы информации, обозначающие последовательность связанных символов. Элементы информации так же называются элементами символов;
  3. Записи - совокупность связанных элементов;
  4. Файлы – набор взаимосвязанных записей. Набор взаимосвязанных файлов называется  базой данных или хранилищем данных.

 

Тема 10. Преимущества компьютерной обработки данных

Система, ориентированная на обработку данных компьютером или просто система обработки данных компьютером изобретены не для имитации ручных систем. Им нужно сочетать  способности человека и компьютера. Система обработки данных компьютером рассчитана на использование четырех способностей компьютеров.

  1. Точность. Однажды корректно введенные данные в компьютерный компонент системы обработки данных, необходимость их последующего ручного управления обработки ограничено, и они вряд ли допустят ошибку. Компьютеры, когда они должным образом запрограммированы, также маловероятно допустят ошибку в расчетах. Конечно, компьютерная система остается уязвимой ввиду недопустимого ввода данных человеком.
  2. 2.       Легкость осуществления связи. Однажды введенные данные, могут быть переданы, куда бы то ни было это необходимо посредством сети передачи информации. Это могут быть или земные системы или системы, основанные на использовании спутников. Система  заказа перемещений – пример данных сети связи. Служащие по резервированию жилья и транспорта всего мира могут сделать запрос об интересующей их информации и получить мгновенный ответ. Другой пример - система учрежденческой связи, обеспечивающей наведение справок с доступом к хранилищу данных, называемых корпоративной базой данных, со своей персональной микрокомпьютерной рабочей станцией.
  3. 3.       Объем памяти. Компьютеры способны запоминать огромное количество информации, структурировать ее, и извлекать такими методами, которые находятся на значительном расстоянии за пределами человеческих возможностей. Количество информации для хранения на устройстве, таком как магнитный диск постоянно увеличивается в объеме. Все это время, стоимость в расчете на знак, хранимой информации, уменьшается.
  4. 4.       Скорость. Скорость, с которой компьютерная система обработки данных может реагировать, добавляя данным значимость. Например, система заказа путевок, упомянутая выше, была бы бесполезной, если бы клиентам пришлось ждать ответа больше нескольких секунд. Требуемая скорость реакции может быть равна долям секунд.

Таким образом, значительное стремление в архитектуре системы компьютерной обработке данных дает возможность компьютерам совершенствоваться и освобождать человека от однообразия и заданий, подверженных ошибкам. Самая экономически оправданная система обработки данных -  единственная, выполняющая работу эффективно и в соответствии себестоимости. Используя компьютер экономически оправданным способом, мы получим лучшую возможность, чтобы реагировать на трудность и возможность ее решения в нашем постиндустриальном, информационно-независимом обществе.

 

  1. The ENIAC(1943-1946)

Первый полностью электронный компьютер, Электронный Цифровой Системный интегратор и Вычислитель(ENIAC) разработанный Moore школой Электронной Инженерии университета Пенсильвании. Компьютеры получили свое развитие в связи с военными нуждами. Дж. Преспер Эскерт и Джон Мочли предложили машину для решения проблемы вычисления объемов сжигаемого топлива для новой ядерной бомбы.

Компьютер ENIAC весил 90 тонн, содержал 18000 электронных ламп, нуждающихся в 140 киловаттах электрической энергии. Несмотря на то, что это устройство было полностью электронным, у ENIAC были два крупных недостатка:  устройство запоминало и использовало только ограниченное количество информации и эти программы были связаны в единое целое. С тех пор, как программы были реализованы аппаратным способом, то есть действия компьютерных программ стали управляемыми физическими переключателями модели сети соединенной электронными лампами – машина не была очень удобна для применения в работе.

  1. The EDVAC (1946-1952)

Несмотря на то, что идея автоматической вычислительной машины пришла на ум Чарльзу Бэббеджу в 1832 году, более чем век спустя в 1945 году Джон фон Неуман взял эту идею за основу и приступил к разработке статической модели компьютерной архитектуры.

Доктор Дж. фон Неуман, профессор математики Принстонского Института Современного Знания, вместе с P.Eckert, J.Mauchly и сконструировали проект части нового усовершенствованного компьютера – Электронного Дискретного Переменного Компьютера(EDVAC) Фон Неуман основной генератор проекта, как развитого им принципа хранения инструкций с таким же успехом, что данные, хранятся в компьютерной памяти. В результате стало невозможным сменить месторасположение регистрирующей доски, которая серьезно препятствовала работе ENIAC.

Также Фон Неуман  пожертвовал свои средства для погашения части кредита с целью внедрения идеи хранения, как инструкций, так и данных в виде бинарного кода вместо десятичного исчисления  или  работы удобной для восприятия человеком.

  1. The UNIVAC I(1951)

P.Eckert и J.Mauchly оставили проект «EDVAC» и основали свою собственную компанию и сконструировали компьютер UNIVAC I. Аббревиатура UNIVAC I от Универсальный Автоматический Компьютер. Первый компьютер такого типа был установлен в Бюро переписи населения в 1951 году и использовалась эта машина на протяжении последующих десяти лет. Из университетской лаборатории компьютер, в конце концов, «вышел в свет» в 1951 году с изобретением первого UNIVAC I. Этот компьютер был первым цифровым компьютером, который не был «единственным ребенком в семье», его изготавливали в большом количестве.

В 1952 году корпорация IBM внедрила коммерческий компьютер, названный 701. Не смотря на то, что современным стандартом был установлен предел возможностей хранения данных, 701 мог добавить разряд десятков числа, так что его длина была равна высоте Эмпайр-стейт-билдинг(102-этажного здания). Вскоре после этого усовершенствованная модель компьютера UNIVAC I и другие машины 701-серии были представлены миру. В 1953 году IBM  сконструировал компьютер IBM 650, использовавший накопители на основе магнитного барабана, к тому же эта модель компьютера была популярна в бизнесе и науке.

Тема 11. Архитектура компьютерной системы.

Известно, что все компьютерные системы выполняют функции ввода данных, их хранения, обработки, управления и вывода полезной информации. Сейчас мы знакомимся с системными блоками компьютера, выполняющими эти функции. Но, для начала, давайте изучим компьютерные системы на перспективность системы проектирования или структуры.

Следует заметить, что компьютеры и вспомогательное оборудование, сконструированные разработчиком компьютерной системы, обладающим хорошей компьютерной подготовкой для решения всех задач. В противоположность системному разработчику, использующему компьютер для решения специфических проблем, архитектура компьютерной системы обычно предназначена в использовании компьютера для множества различных сфер применения и во множестве различных профессий. К примеру, товарная линия большинства производств, специализирующихся на изготовлении компьютеров, таких как IBM, Корпорация цифрового оборудования и множества других подобных, - результат усилий групп разработчиков компьютерной системы.

До тех пор пока вы не изучили инженерию, вам не следует становиться разработчиком компьютерной системы. Однако, важно, что в качестве потенциального пользователя, прикладного программиста или системного разработчика, вы понимаете функции большинства элементов компьютерной системы, а так же способы их функционирования друг с другом.

Типы компьютеров.

Существует два основных типа компьютеров – аналоговый и цифровой. Аналоговые компьютеры имитируют физические системы. Они работают на основе сходства обработки, на чем и основывается процесс обучения. К примеру, напряжение может быть использовано для представления других физических величин, таких как скорость, температура или давление. Ответный сигнал аналогового компьютера основывается на измерении сигналов, изменяющихся непрерывно во времени. Следовательно, аналоговый компьютер используется в приложениях, для которых характерны как непрерывное изменение, так и контроль.

Цифровой компьютер, в отличие от аналогового, имеет дело скорее с дискретными, чем непрерывными величинами. Они вычисляют точнее усредненных показателей. Они используют числа вместо аналогичных физических величин для моделирования непрерывного процесса или процесса в режиме реального времени. Ввиду того, что это дискретные величины, коммерческие операции используются в естественной форме для цифрового вычисления. Это одна из причин того, что цифровые компьютеры имеют большее распространение в коммерческой обработке данных.

Машины, сочетающие способности аналогового и цифрового компьютеров,  называется аналогово-цифровыми компьютерами. Множества сфер применения компьютеров в коммерческой, научной  и индустриальной деятельностях основаны на сочетании аналоговых и цифровых устройств. Использование объединенных аналоговых устройств закончится увеличением их числа и развитием в применении микропроцессоров и микрокомпьютеров. Примером данного развития может служить тенденция встраивания систем управления в домашние приборы, такие как СВЧ-печи и швейные машины. В будущем у нас появятся, предназначенные для установки внутри помещения, системы климат-контроля и роботы, выполняющие домашнюю уборку. Аналоговые датчики обеспечат вывод в центры управления этих систем, и это будут маленькие цифровые компьютеры.

Аппаратное обеспечение, программное обеспечение и микропроцессорное программное обеспечение.

                Видимые устройства компьютера – это физические составляющие системы обработки данных или  аппаратное обеспечение. Таким образом, устройства ввода данных, хранения, обработки и управления все это относится к аппаратному обеспечению. Не видимые устройства – это программное обеспечение или набор компьютерных программ, процедур и соответствующей документации, обеспечивающий функционирование компьютерной системы. Программное обеспечение бывает двух типов: системное ПО и прикладное ПО.

                Системное программное обеспечение включает в себя программы, разработанные для контроля над функционированием компьютерной системы. Они не решают какие-либо специфические задачи. ПО написано для способствования людям в использовании компьютерной системы посредством выполнения задания, таких как контроль за всеми необходимыми операциями, преобразование исходных данных - в выходные, а также всех шагов выполнения прикладной программы. Человек, подготавливающий системы ПО, именуется системным программистом. Системный программист хороший специалист и важный член структурной команды.

                Системное ПО применяется для решения специфических задач (прикладных задач) наподобие платежных ведомостей, инвентаризаций и анализа капиталовложений. Тексты программ обычно ссылаются на прикладную программу, и текстовые программисты это обычно люди, подготавливающие прикладное программное обеспечение.

                Другие типы программ, частично системы ПО,  хранятся в определенной части памяти, называемой ПЗУ(постоянное запоминающее устройство), которая может быть открыта в режиме чтения, но не может – в режиме редактирования(записи).

                Микропроцессорное ПО – это термин обычно употребляемый для описания некоторых программ, хранимых в ПЗУ. Микропроцессорное ПО часто ссылается на последовательности машинных команд(ПО) заменяющих аппаратные средства. К примеру, в случае, когда цена важнее производительности, архитектура компьютерной системы может решить,  не используя специальные микросхемы(аппаратное обеспечение) для умножения двух чисел. А вместо письменных инструкций(ПО) заставить машину выполнять ту же функцию циклического использования микросхем выполняющих сложение.

Тема 12. Ступени развития компьютеров.

  1. В 1948 году благодаря изобретению транзисторов появилась возможность заменить электронные лампы. Транзисторы заняли важное место на пути развития компьютеров. Потенциальное преимущество транзистора больше, чем у электронных ламп. Оно было едва ли не таким большим, что электронные лампы больше переключателей. Транзисторы могут переключать поток электроэнергии так же быстро, как и электронные лампы, используемые к архитектуре компьютеров, но транзисторы затрачивают намного меньше энергии, чем равнозначные электронные лампы, и они гораздо меньше в размерах. Транзисторы имеют меньшую стоимость и более надежные. Это были механически прочные устройства, они практически не выходили из строя и могли делать некоторую работу лучше электронных ламп. Они изготавливались из кристаллических монолитных материалов, называемых полупроводниками.

С изобретением транзистора, появилась возможность конструирования компьютеров с  большим усложнением и увеличением скорости.

  1. Интегрированные схемы стали основой для значительного шага в развитии компьютерных технологий. Вплоть до 1959 года основные логические компоненты цифрового компьютера – это были индивидуальные электрические переключатели, первые формальные переключатели, после чело для этих целей использовали электронные лампы, а затем и транзисторы. В электронных лампах и стадии переключения, дополнительный дискретный компонент наподобие резисторов, индукторов и конденсаторов, необходимых для целостности системной работы. Каждый из этих компонентов, в общем, были такого же размера, что и упакованные транзисторы. Технологии интегральных схем дали возможность устранения некоторых компонентов и интегрированию большинства других похожих микросхем полупроводника, содержащего транзистор. Таким образом, основа логического элемента – переключатель или триггер, для которых необходимы два отдельных транзистора, несколько резисторов, конденсатор для 50-х годов, и которые могли составлять единое маленькое устройство в 1960. Микросхема была важным достижением в этой ступени компьютерных технологий.
  2. В 1974 году компания MITS из штата Нью-Мексико разработала Altair 8800 – персональный компьютер. У этого компьютера не было клавиатуры, но была панель переключателей с возможностью ввода информации. Эти возможности были меньше, чем одного процента возможностей карманного компьютера компании HP(Hewlett-Packard), изобретенного в 1991 году. Но Altair привел к крутому перелому в вычислительной электронике, продолжающемуся и по сей день. Производители аппаратного обеспечения вскоре представили персональные компьютеры, и производители программного обеспечения начали развитие ПО, что позволило  компьютерам обрабатывать данные, управлять ими, а также перемещать информацию. На протяжении всех 80-х годов 20-го века компьютеры стали постепенно становиться меньше, лучше и дешевле.

На сегодняшний день, персональный компьютер может быть полезен в качестве рабочего места для личного использования. Огромная совокупность функций компьютера понятна людям без особых технических знаний.

Тема 13. Из истории российской компьютеризации.

                Хорошо известно, что русские ученые внесли огромный вклад в развитие компьютеров. Русский математик, П. Чебышев, живший в 19-м столетии, интересовался вычислениями. Среди других механизмов, изобретенных им, был арифмометр, сконструированный в 1876 году. Это была одна из уникальнейших вычислительных машин того времени. В начале 20-го столетия академик А. Крылов сконструировал механический интегратор для решения различных уравнений.

                Первый советский компьютер, малогабаритная вычислительная машина была опробована в 1950 академиком С. Лебедевым. На следующий год машина была введена в эксплуатацию. Через год MESM погнался в производительности за BESM, крупногабаритной электронной вычислительной машиной, с восьмью тысячами операций в секунду.

                Серийное производство компьютеров в СССР было запущено с 1953 года. В этот год Ю.Василевский возглавил разработку и производство компьютеров «Стрела».  Для 1958 характерно производство M-20-го. Разработка серии компьютеров М-20 под руководством Лебедева стала для него первым опытом руководства проектом такого рода. Первая разработка компьютеров на основе электронных ламп, следовавших за вторым поколением компьютеров на основе фототранзисторов, использовала магнитные логические элементы.

                Начиная с 1964 года, изготавливались такие модели компьютеров как Урал, BESM -4 и М-220 и структура этих машин основывалась на полупроводниках. Под руководством академика Глушкова малогабаритные компьютеры Мир, Мир-2 и Днепр изготавливались и тестировались в институте кибернетики.

                В конце 60-х вместе с другими участниками совета по взаимопомощи в экономической сфере Советского союза начали работу над программой универсальной компьютерной системы, эта программа имела отношение к компьютерам третьего поколения, обладающих высокой скоростью вычислений и совместимостью программ.

Тема 14. Функциональные устройства цифровых компьютеров

Как мы уже знаем, все компьютерные операции могут быть сгруппированы в пять функциональных категорий. Методы, связывающие их в единую систему, представляют функциональную организацию цифрового компьютера. В процессе изучения функциональной организации, мы получаем широкий  обзор функционирования компьютера.

Пять основных функциональных компьютерных устройства это:

  1. Ввод – ввод информации в компьютер извне
  2. Память (запоминающее устройство) – запоминать информацию и делать ее доступной в нужное время
  3. Арифметико-логическое устройство – выполняет вычисления
  4. Устройство вывода – осуществляет вывод данных из машины во внешний мир
  5. Блок управления – заставляет все части компьютера действовать как команда

Рисунок 5 показывает, как пять функциональных устройств компьютера взаимодействуют друг с другом. Полный набор инструкций и данных обычно вводятся посредством устройства ввода, в ту область памяти, где они должны храниться. Каждая инструкция приводит к блоку управления.  Блок управления интерпретирует инструкции и выдает команды в другой функциональный блок, чтобы заставить выполнять действия над данными. Арифметические операции представлены в арифметико-логическом блоке, и результат потом возвращается назад в память. Информация может быть получена из другого арифметического блока или из памяти, хотя выходное устройство выводит данные во внешний мир.

Пять компьютерных блоков должны связываться друг с другом. Они могут делать это посредством машинного языка, который использует код, состоящий из комбинации электрических импульсов. Эти комбинации импульсов обычно представлены нулями и единицами, где единица – наличие импульса, а ноль – его отсутствие. Числа связывают блоки между собой, посредством комбинации нулевых или единичных импульсов. На входе информация требует дополнительной работы по преобразованию, обеспечивающей перевод операций в машинный язык. Другими словами, наш язык переводится в  комбинации импульсов и холостых импульсов, понятных компьютеру. Дополнительная работа, связанная с выводом -  перевод комбинации импульсов и холостых импульсов в понятный нам вид, такой как печатный отчет.

Тема 15. Несколько свойств цифрового компьютера.

Следует заметить, что даже в крупномасштабных цифровых системах, таких как в компьютере или в системе обработки данных или устройстве контроля или в системе дискретной связи, существует только несколько базовых операций, которые должны быть выполнены. Эти действия могут выполняться много раз. Четыре наиболее широко распространенные схемы, используемые в подобных системах, известные, как ИЛИ, И, НЕ и ТРИГГЕР. Они называются логическими элементами или схемами.

Электронный цифровой компьютер – это система, обрабатывающая и запоминающая огромные объемы данных и решающая научные задачи численного расчета настолько сложные и с такой скоростью, что решение, без использования какого-либо вспомогательного устройства невозможно. Таким образом, компьютер как система может выполнять численный расчет и следовать инструкциям с высокой скоростью, но эта система не может сама себя программировать.

Нам известно, что числа и инструкции, которые составляют программу, исследуются компьютером, и он их запоминает в важную его часть, называемую памятью. Второй важный блок компьютера – блок управления, функцией которого является интерпретация команд. Этот блок должен преобразовывать команды соответствующие напряжению, приводящему в действие переключатели и осуществляющему упорядоченную передачу инструкций. Третий важный элемент компьютера – арифметическое устройство, связывающее схемы выполнения и арифметические вычисления: сложение, вычитание и тому подобное. Элемент системы управления и компонент вычисления называются центральным процессором. В конечном счете, компьютер нуждается в устройстве ввода-вывода для введения чисел и команд в память и для считывания конечного результата.

Предположим, что существующая команда выполняющая сложение или деление передает ее в центральный процессор. В ответ на это действие блок управления должен выбрать нужный операнд из памяти, передать потом в арифметический блок и вернуть в память результат вычисления.  Память служит для запоминания не только исходной вводимой информации, но также хранения частичных результатов, которые нуждаются еще и в последующей обработке.

В конце концов, если вычисление зацикливается с использованием этих инструкций и запоминания частичных результатов, блок управления должен автоматически переходить к следующей. Связь блока управления возвращается в устройство ввода, позволяющее введение новых данных, когда в памяти есть свободное место.

  1. Элементы логических схем.

Как известно, некоторые цифровые вычисления – выполняется ли это методом «карандаша и бумаги» или с помощью автоматического компьютера – должен быть сначала разбитым на последовательности элементарных арифметических операций, таких как сложение или умножение. Каждая подобная арифметическая операция может быть преобразована  в последовательность простых логических операций. Следует заметить, что двоичный знак может принимать  только два значения – «ноль» и «единица». Логическое высказывание также может быть как верным так и неверным.

     Символизм и набор правил, пригодных для управления логическими высказываниями типа «да или нет», были развиты Джорджем Булем, гением-самоучкой, который стал Профессором Математики в Cork University в середине девятнадцатого века. Техника Булевой алгебры сейчас в значительной степени используются электроинженерами для проектирования и анализа переключаемых схем. А также арифметико-логическое устройство, как и блок управления компьютера, состоят из набора переключаемых схем для направления и управления электрическими импульсами.

     Процесс комбинации числа электронных схем известных логических свойств в интегральную систему, способную выполнять специальные арифметические функции или функции управления, известные как логическое проектирование.

2. Отличие механического мозга.

     Давайте представим железную дорогу с четырьмя станциями, обозначенными ввод, хранение, компьютер и вывод. Эти станции соединены небольшими воротами или переключателями с главной дорогой. Мы можем представить, что числа и другая информация, загруженная в автомобили, следует вдоль этой дороги. Ввод и вывод это станции где числа и другая информация входят и выходят соответственно. Хранение это станция с большим количеством платформ и где может храниться информация. Компьютер это специальная станция, что-то похожее на завод. Когда два числа загружаются на платформы 1 и 2, и инструкция загружается на платформу 3, другое число производится на платформе 4.

     Есть башня, называемая управление. От этой башни тянутся телеграфные линии к каждому небольшому сторожу, стоящему возле воротах. Башня говорит ему, когда открывать и когда закрывать ворота. Сейчас мы можем видеть, что, так как правые ворота закрыты, машины с информацией могут двигаться между станциями. Поэтому, закрыв правые ворота, мы можем отражать числа и информацию через систему и выполнять операции рассуждения. Таким образом, мы получаем механический мозг.

     В общем, механический мозг состоит из следующих частей: количества регистров, где информация может храниться; каналы, вдоль которых информация может быть отправлена; механизмы, которые продолжают арифметические и логические операции; управление, инструктирующего машину для выполнения последовательностей операций; устройства ввода и вывода, где информация может быть введена и выведена; и, наконец, электричество, которое снабжает энергией.

Тема 17. Запоминающее устройство

                       Архитектура компьютерной системы организована вокруг первоначального запоминающего устройства, потому что все данные и инструкции используются компьютерными системами, которые должны быть введены посредством первичного запоминающего устройства. Наши дискуссии о системных компьютерных блоках начнутся с функций первичных и вторичных запоминающих устройств. Это приводит к исследованию центрального процессора и логику устройств ввода и вывода. Следовательно, последовательность, в которой мы опишем функциональное устройство цифрового компьютера это: 1) запоминающее устройство и первичное и вторичное запоминающие устройства 2) центральны процессор; 3) устройства ввода и вывода.

                       Как вы знаете, существуют первичные и вторичные запоминающие устройства. Как содержание данных, так и инструкции необходимы для обработки данных. Данные, так как и инструкции должны попадают в первичное запоминающее устройство.

                       Первичное запоминающее устройство так же называют оперативное запоминающее устройство или основная память. Специфические функции внутреннего устройства способны содержать(запоминать): 1) все данные для обработки; 2) промежуточные результаты обработки; 3)  конечные результаты обработки; 4) все инструкции, необходимые непрерывного процесса обработки. Другое название для первичного запоминающего устройства  - память, из-за его сходств с функциями человеческого мозга. Однако запоминающее устройство отличается от человеческой памяти важностью отношений. Компьютерная память должна удерживать огромные количества символьных комбинаций, без упущений или замены или изменения каких-либо деталей информации. Устройство должно быть способным, чтобы быстро размещать содержимое по требованию.  Комбинации символов: букв, чисел и специальных символов посредством которых мы обычно связываемся закодированы. Коды, используемые разработчиками вычислительных машин, основанные на системе счисления, имеющей только два возможных значения 1 и 0. Система счисления, в которой используются только два числа  0 и 1, называется бинарной (двоичной) системой счисления. Каждая двоичная цифра называется битом от первых двух букв слова BInary(двоичная) и последней буквы слова digiT(цифра). Ввиду того, что  информационная емкость отдельного бита ограничена 2 альтернативами, коды, используемые компьютерными проектировщиками, основаны на комбинациях этих битов. Эти комбинации называются бинарным кодом. Самые распространенные двоичные коды восьмиразрядные коды, потому что такой код обеспечивает от 2/8 до 256  уникальных комбинаций, состоящих только из нулей и единиц и это более, чем достаточно, чтобы представить все символы, которыми мы используем.

                       Данные в форме закодированных символов запоминаются в соседней ячейке памяти в оперативной памяти двумя главными путями: 1) как «строчки» символов в виде битов; и 2) как ячейки с фиксированным размером – в словах. Фиксированное число последовательных битов, представляющих символ, называется байтом. Самый распространенный размер байта  - восьмиразрядный байт. Слова обычно состоят из одного или более байтов в длину.

                       Вторичное запоминающее устройство. Первичное запоминающее устройство дорогое, потому что каждый бит хранится в высокоскоростном устройстве, наподобие полупроводника. Миллион байтов (что равно 8 миллионам битов) это огромное количество первичных запоминающих устройств. Часто необходимо запомнить несколько миллионов, а иногда даже биллионы байтов данных. По этой причине медленные, но менее дорогие устройства подходят для компьютерных систем. Эти устройства называются вторичными запоминающими устройствами. Данные запоминаются в этом устройство в виде подобного бинарного кода, как и в оперативной памяти и становятся доступными оперативной памяти, когда это необходимо.

Тема 18. Устройства хранения информации.

     Носители памяти классифицируются как первичные и вторичные запоминающие устройства, основные характеристики которых цена, ёмкость и время доступа. Цена устройств хранения выражена в стоимости каждой единицы хранения информации. Время, необходимое компьютеру чтобы найти и передать информацию в носитель информации и из него, называется временем доступа к этому устройству. Диапазон объема от нескольких сотен байтов основной памяти для очень маленьких компьютеров до миллиардов байтов архивной памяти для очень больших компьютерных систем.

     Память может быть электронной и электронно-механической. Электронная память не имеет движущихся деталей, и информация может быть передана на очень высоких скоростях. Работа электромеханической памяти зависит от движущихся частей, таких как механизмы для смены магнитных лент и дисков. Их время доступа меньше чем у электронной памяти; однако, стоимость единицы информации меньше и они имеют больший объем. По этим причинам большинство компьютерных систем используют электронную память для основной памяти и электромеханическую для внешней.

     Основная память имеет наименьший объем и самая дорогая; однако, она имеет наибольшую скорость доступа. Главные элементы схемы основной памяти твердотелые: магнитные ядра и полупроводники. На протяжении многих лет магнитные ядра были основными элементами, использующимися в цифровых компьютерах для основной памяти. Два основных вида полупроводников, используемых для памяти, это биполярные и металл-оксид полупроводники. Первый быстрее, второй, как правило, используется в настоящее время. Так как доступ к данным произволен, полупроводниковая память ссылается на оперативное запоминающее устройство, ОЗУ.

     Существует огромное количество внешних запоминающих устройств. Обычное аппаратное обеспечение сменяет электромеханические устройства. Магнитные ленты, диски и барабаны это внешние запоминающие устройства, наиболее часто используемые в компьютерных системах для последовательной обработки данных. Магнитная лента, которая была изобретена немцами во время Второй Мировой Войны для звукозаписи, это старейшее внешнее запоминающее устройство сейчас использующееся. Данные записываются в виде маленьких намагниченных точек, которые могут быть размещены в виде закодированных наборов битов.

     Ленточные устройства лежат в диапазоне от устройств с большой памятью, блоки с большим количеством информации, используемые в больших системах обработки данных, до кассет и картриджей, используемых  с малыми системами. Хранение на магнитном диске, изобретенное в начале 1960-х, заменило магнитную ленту как главный метод внешних запоминающих устройств. В сравнении с магнитными лентами, магнитные диски могут выполнять и последовательные и случайные операции. Они подразделяются на устройства с двигающейся головкой, не двигающейся головкой,  или их комбинацию. Магнитные диски являются преобладающими устройствами внешней памяти. Они включают в себя гибкие, или флоппи диски, называемые дискетами. Флоппи были изобретены компанией IBM в 1972 и до сих пор являются популярными устройствами хранения удовлетворяющими рынок микрокомпьютеров.

Тема 19. Действие цифрового компьютера.

  1. Цифровой компьютер – это машина способная выполнять операции над данными, представленными в цифровой или числовой форме. Индивидуальные операции, выполненные цифровым компьютером – очень простые арифметические или логические процессы, включая манипуляции с битами в словах или символами информации. Большая сила … цифрового компьютера в способности запоминать огромные объемы данных и выполняются на экстремально высоких скоростях.

В большинстве электронных цифровых компьютерах метод числового представления основан на системе двоичного представления. Двоичная система счисления наиболее распространенная в использовании, из-за удобства в конструировании логических схем и запоминающих устройств способных обрабатывать данные, представленные в такой форме. Например, магнитное запоминающее устройство состоит из большого количества тысяч уникальных магнитных ячеек, каждая из которых может находиться в одном из двух возможных состояний для представления бинарного числа 1 или 0. Если эти ячейки сгруппированы в форме слов или закодированных двоичных символов, информация может быть сохранена для обработки в блоке заданного размера. В другом случае, цифровые данные могут быть записаны, как серии магнитных ячеек на магнитные ленты или магнитные диски.

  1. Компьютер проник в большинство областей человеческой деятельности и является самой важной новинкой нашего времени. Подтвержденный технологиями коммуникаций, компьютер способен обрабатывать огромные количества информации  на ужасно высоких скоростях. Что делает этот процесс  настолько эффективным? Это тот факт, что одиночный механизм может выполнять некоторое задание по обработке информации. Похожий механизм может контролировать технические процессы, инструкции для космических кораблей или помощь в обучении детей. Разнообразие заданий становится возможным ввиду простоты идеи хранимых в памяти программ.

Программа – это перечень установленных команд. Эти особенности метода используемого для проблем в деталях. Когда машина находится в действии, обработанных команд, также как и числа, они постоянно берутся и вставляются в хранилище информации, известное как память.

Можно увидеть, что процесс обработки цифрового компьютера по существу прост. Эти операции могут быть выполнены на экстремально высоких скоростях и с высокой степенью координации между разными функциональными устройствами системы аппаратного обеспечения. Это  способность значит, что цифровые компьютеры могут выполнять чрезвычайно сложные задачи.

Память.

Интересно заметить, что память – один из базовых компонентов компьютер, который так же называют запоминающим устройством. Это устройство запоминает вычисляющие программы, формулировка вычисления, начальные данные, промежуточные и конечные результаты. Следовательно, функции памяти ЭВМ могут быть классифицированы следующим образом. Во-вторых, память следует выводить необходимую информацию для вычислительного процесса всех других компьютерных устройств.

В общем, память состоит из двух важных частей первичной или внутренней памяти и вторичной или внешней памяти. Преимущество первичной памяти в экстремально высокие скорости работы.  Вторичное запоминающее устройство работает со сравнительно низкими скоростями, но способность запоминать большие объемы информации, чем подобная способность основной памяти. Первичное запоминающее устройство принимает прямое участие в процессе вычисления. Вторичное запоминающее устройство обеспечивает компьютер информацией, необходимой для одного шага в последовательности шагов вычисления.

Основные рабочие характеристики блока памяти – это его скорость, емкость и надежность. Скорость оценена в цикле памяти. Способность оценена числами машинных слов или двоичными знаками. Надежность оценивается числом отказов за единицу времени.

 

Тема 20. Центральный процессор.

                Хорошо известные слова «Компьютер» и «Процессор», используются в качестве синонимов в компьютерной науке. Говорю точнее, к «компьютеру» относится центральный процессор (CPU) в пределах внешнего запоминающего устройства. Это устройство вместе с компонентами контроля и обработки составляют основу компьютерной системы. Изготовители спроектировали ЦП для контроля и выполнения наших основных инструкций для остальных компонентов компьютера.

                Центральный процессор координирует всю деятельность разнообразных компонентов компьютера. Это определяет, какие операции нужно выполнять, определяя в каком порядке это делать. Центральный процессор управляет работой всей системы, посылая сигналы другим частям системы и действуя на отклик. Когда необходимо устройство считывает информацию из памяти, интерпретирует инструкции, выполняет операции над данными в соответствии с командами, возвращает результат в память и перемещает информацию между уровнями памяти или и между портами ввода- вывода.

                В цифровом компьютере Центральный процессор может быть подразделен на два функциональных устройства, называемых устройством управления (CU) и арифметико-логическим устройством (ALU). Эти два устройства составляют электронные схемы. В этих схемах находятся миллионы переключателей, которые могут находиться в одном из двух возможных режимах: включено или выключено.

                Функция устройства управления (CU) в пределах центрального процессора это передача согласованных управляющих сигналов и команд. Устройство управления это та часть компьютера, которая направляет последовательность пошаговых операций системы, выбирают инструкции и данные из памяти, интерпретируют программные инструкции и  управляет ходом выполнения программы между оперативной памятью и арифметико-логическим устройством.

                АЛУ, с другой стороны, часть компьютера, в которой действительные арифметические операции (сложение, вычитание, умножение, деление и возведение числа в степень) требуются в выполняемых инструкциях.

                Программы и данные, на которых Управляющее и арифметико-логическое устройства выполняют операции, должны находиться во внутренней памяти для обработки. Таким образом, если они размещаются во вторичном ЗУ, таком как диски или магнитные ленты, программы и данные сначала загружаются во внутреннюю память.

Тема 21. Основные компоненты ЦП.

Как известно, два функциональных блока ЦП  - это устройство управления (CU) и арифметико-логическое устройство (ALU). Устройство управления организовывает и координирует компьютерную систему в целом. Это устройство получает инструкции от программы, хранящейся в ОЗУ, интерпретирует инструкции, посылает сигналы, которые вызывают другие устройства системы для их выполнения.

Устройство управления действует посредством считывания команд из памяти поэтапно и принятия действий, вызываемых каждой инструкцией. Таким образом, CU контролирует технологический процесс между ОЗУ и АЛУ.

Устройство управления содержит следующие компоненты:

Последовательность операций устройства управления следующая. Следующая инструкция для выполнения считывается из первичного ЗУ в запоминающий регистр. Инструкции передаются из запоминающего регистра в регистр инструкций. Затем поле кода операции инструкции декодируется, так что правильные арифметические или логические операции могут быть выполнены. Адрес операнда отправляется из регистра инструкций в адресный регистр. Наконец, счетчик команд проводит адресный регистр с адресом следующей выполняемой инструкции.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняет операции обработки, вызываемые инструкциями, полученными из ОЗУ устройством управления. Двоичная арифметика, логические операции и несколько специальных функций, выполняемых АЛУ.

Данные вводятся в АЛУ и возвращаются в ОЗУ, проходя через регистр хранения.  Накапливающий регистр работает как регистр хранения  результатов операций обработки. Результаты арифметических операций возвращаются в сумматор для передачи в ОЗУ через регистр хранения. Блок сравнения выполняет логическое сравнение из содержания регистра хранения и накапливающего регистра. Обычно, блок сравнения тестируют на условия такие как «меньше чем», «равен» или «больше чем».

Итак, как вы видите первичные компоненты АЛУ это группы устройств с двумя устойчивыми состояниями, которые обращаются к регистрам. Их назначение в хранении чисел, используемых в вычислении и временном хранении результатов, пока они не смогут быть переданы в память. Ядро АЛУ высокоскоростной двоичный сумматор, используемый для выполнения, по крайней мере, четырех основных арифметических функций (сложение, вычитание, умножение и деления). Логическое устройство электронных схем, которое сравнивает информацию и принимает решения основанные на результатах сравнения.

 

Тема 22. Рабочие режимы ввода-вывода.

                Данные и инструкции должны вводиться в систему обработки и информация должны покидать его. Эти операции выполняются устройствами ввода-вывода, которые связывают компьютер с внешней средой.

                Устройство ввода-вывода может быть взаимосвязанным с человеком или независимым от него. Удаленный банковский терминал пример взаимосвязанного с человеком режима работы, принтер является примером устройства, производящего вывод в форме удобной для восприятия человеком. Примером независимого от человека режима ввода можно назвать устройство, оценивающее поток трафика. Бобина с магнитной лентой, на которой накопленные данные хранятся в двоичном формате, пример независимого от человека вывода. 

 Интерфейс ввода-вывода.   Данные вводятся устройством ввода в форме, зависящей от отдельных используемых устройств. К примеру, данные, введенные с клавиатуры способом, похожим на печатание на машинке и отличается от того, когда данные вводятся при помощи устройства считывания штрих-кода. Однако, несмотря на форму вводимых данных, все устройства ввода должны обеспечивать компьютер данными, преобразуемыми в двоичную форму, которую ОЗУ компьютера способно принять. Преобразование завершаются устройством вызываемым интерфейсом ввода-вывода. Интерфейс ввода создан для сопоставления уникальных физических или электрических характеристик устройства ввода необходимых компьютерной системе. Так же, когда данные вывода доступны, интерфейс вывода должен изменять обработку и приспосабливать выходные данные к внешней среде. Эти интерфейсы так же вызываются каналами или процессорами ввода-вывода.

Скорость устройств ввода-вывода.    Устройства ввода-вывода могут быть характеризованы как высокоскоростные, имеющие среднюю скорость и медленные. Устройства классифицируются в соответствии с их скоростью. Следует заметить, что высокоскоростные устройства полностью электронные в своей работе или магнитная среда может изменить скорость этого устройства и сделать его высокоскоростным. Такими устройствами могут быть как устройства ввода, так и вывода и использоваться как вторичное ЗУ. Медленные устройства характеризуются сложностью механических движений со скоростью человеческих действий. Скорости средних устройств находятся между ними. Они содержат механическую двигательную часть, что сложнее, чем у высокоскоростных устройств, но не на столько сложную, как у медленных.

Высокоскоростные устройства: магнитные диски, магнитные ленты

Устройства со средней скоростью: устройства чтения перфокарт, построчный принтер, постраничный принтер, устройство вывода на микрофильм, магнитные дискеты, оптическое устройство считывания знаков, оптические устройство считывания меток, визуальный индикатор,

Низкоскоростные: устройство считывания штрих-кода, посимвольный принтер, сканер, клавишное устройство ввода, графопостроитель, устройство распознания голоса.

 

Хорошо известно, что компьютер не может выполнять  или заканчивать некоторую полезную работу, способную связываться с внешней средой. Все данные и инструкции вводятся и покидают ЦП через оперативную память. Устройству ввода-вывода необходимо связывать оперативную память со средой, которая является внешней для компьютерной системы. Следовательно, устройства ввода используются для ввода данных в оперативную память. А устройство вывода принимает данные из оперативной памяти для обеспечения пользовательской информацией или записи данных на вторичное (внешнее) запоминающее устройство. Некоторые устройства используются для функций, как ввода, так и для вывода.

 

Данные, с которыми эти устройства работают, могут быть как в понятной для человека форме, так и в непонятной для него форме. Например, те данные, что вводятся  с использованием операционных ключей во время печатания на клавиатуре, понятны человеку. Однако, данные, которые оповещаю компьютер об эффективности автоматического механизма, находятся не в той форме, которая привычна для человека. Это электрические сигналы аналогового датчика. Подобным образом, вывод может происходить посредством печатных страниц, которые человек люди с легкостью могут читать или на некоторых других носителях, где данные не зримые, например, магнитная лента или диск.

Как известно, все потоки данных от ввода до окончательного вывода управляются устройством управления ЦП. Независимо от качеств устройства ввода-вывода, особенный процессор, вызываемый интерфейсами В/В, требует перевода входных данных во внутренние коды, используемые компьютером и для перевода внутренних кодов в формат приемлемый для устройств вывода.

Тема 23. Устройства ввода.

Существует множество устройств, используемых для ввода информации в компьютер: клавиатура, некоторые координатные устройства, такие как манипуляторы (мышь, трекбол), тачпады и графические планшеты, сканеры, цифровые камеры, ТВ-тюнеры, звуковые карты и т.д.

Как только первые персональные компьютеры стали популярны, самым используемым устройством для передачи информации от пользователя компьютеру была клавиатура. Она могла вводить цифры и текстовую информацию. Стандартная клавиатура имеет 104 клавиши и еще 3 клавиши, информирующих о режиме работы световыми индикаторами в верхнем правом углу.

Позднее, когда стала развиваться более продвинутая графика, пользователь обнаружил, что клавиатура не могла обеспечить изображение графики и текста на дисплее. Тогда появились манипуляторы, мышь и трекбол, которые использовались при работе с графическим интерфейсом. Каждая программа использует эти кнопки по-разному.

Мышь это оптико-механическое устройство ввода. Мышь имеет три или две кнопки и контролирует движение курсора по экрану. Мышь обеспечивает управление курсором, таким образом, упрощая ориентацию пользователя на экране. Основные функции мыши помощь в рисовании, указание и выбор изображения на экране пользовательского компьютера, посредством перемещения мыши по экрану.

В основном программы требуют нажатия одной или более кнопок, иногда кнопки надо удерживать или нажимать дважды для выполнения команд или для удаления изображений. Когда вы двигаете мышь по плоской поверхности, шарик, расположенный на нижней стороне мыши вращает два ролика. Один ориентирует вертикальные движения мыши, другой – горизонтальные движения. Шарик крутится легко, давая пользователю хорошее управление над текстовой и графической информацией.

В портативных компьютерах сенсорные панели или тачпады используются вместо манипуляторов. Двигая палец по поверхности тачпада, мы перемещаем курсор по экрану.

Графические планшеты нашли применение в рисовании и во вводе рукописных текстов. Вы можете рисовать, делать заметки и подписи к электронным документам посредством специальной ручки. Качество графических планшетов характеризуется разрешающей способностью, т.е. числом пикселей на дюйм  и способностью реагировать на силу нажатия ручкой.

Сканнер используется для оптического ввода изображений (фотографий, картинок, слайдов) и текстов и преобразование их в компьютерный формат.

Цифровые камеры распространились недавно. Они позволяют получать видео изображения и фотографии в цифровом компьютерном формате. Цифровые видеокамеры дают возможность получать фотографии высокого качества.

Звуковые карты преобразуют звук из аналоговой в цифровую форму. Они могут синтезировать звук. Специальные игровые порты и джойстики широко используются в компьютерных играх.

 

Тема 24. Устройства вывода.  Принтеры.

Принтеры выводят информацию в постоянной, понятной человеку форме. Это наиболее часто используемые устройства вывода и являются компонентами почти каждой компьютерной системы. Принтеры различны по своему исполнению и дизайну. Мы будем классифицировать принтеры как символьные принтеры, построчные принтеры и постраничные принтеры в порядке, чтобы распознать три разных способа печатания, с разной скоростью. Более того, принтеры бывают контактные и бесконтактные. Принтеры, использующие электромеханические механизмы которые заставляют молоточки бить сквозь красящую ленту и бумагу, называют контактными. Бесконтактные принтеры не бьют или не толкают ленту для печати.

Символьные принтеры печатают только один символ за раз. Печатная машинка это пример символьного принтера. Символьные принтеры используются буквально со всеми микрокомпьютерами также хорошо, как и с компьютерами любых размеров, если не требуется печатать много текста. Символьные принтеры бывают разных видов. Принтер с машинописным качеством печати это символьный принтер, который печатает с качеством печатной машинки. Такие принтеры обычно имеют скорость печати 10-50 символов в секунду. Точечно-матричный принтер формирует каждый символ как набор точек. Эти принтеры имеют низкое качество печати, но имеют более высокую скорость, чем принтеры с машинописным качеством печати – от 50 до 200 символов в секунду. Один из новейших типов принтеров это струйный принтер. Он выстреливает маленькими каплями чернил на бумагу и формирует печатные символы. Чернила имеют высокое содержание железа, что обуславливается магнитными полями принтера. Эти магнитные поля заставляют чернила принимать очертания символов, когда чернила попадают на бумагу.

Принтеры с построчной печатью это электромеханические машины, используемые для массового производства на большинстве компьютерных систем. Их скорость печати такова, что для наблюдателя символы появляются целыми линиями. Это контактные принтеры. Скорость печать строк варьируется от 100 до 2500 строк в минуту. Принтеры с построчной печатью были спроектированы для использования различных видов печатающих механизмов. Два наиболее известных печатающих механизма это барабан и цепь. Барабанные принтеры используют цельный, цилиндрической формы барабан, вращающийся с высокой скоростью. Скорость барабанных принтеров варьируется от 200 до 2000 строк в минуту. Цепные принтеры имеют вращающуюся цепь с нанесенными на нее символами. Она называется печатающей цепью. Скорость цепных принтеров варьируется от 400 до 2400 строк в минуту.

Принтеры с постраничной печатью это высокоскоростные бесконтактные принтеры. Их скорость такова, что на выходе мы получаем страницу целиком. В дизайне постраничных принтеров используются различные технологии. Эти технологии, называемые электрофотографическими, развились благодаря копировальной технике. Лазерные принтеры используют комбинацию лазерной и электрофотографической техник для печати на скорости около 18000 строк в минуту.

Магнитные устройства хранения данных

Некоторые устройства, упомянутые выше, могут выполнять функции, как ввода, так и вывода. Магнитные диски, магнитные дискеты и магнитные ленты – примеры подобных устройств. Магнитные диски, дискеты и ленты могут запоминать данные, как выходные из оперативной памяти, а также об использовании в качестве устройства ввода, возвращающие данные в оперативную память.

Данные, записываемые на магнитные диски и магнитные ленты как посредством вывода данных из оперативной памяти, так и с использованием устройств записи данных. Они не  являются устройствами ввода, и они не связываются с компьютерной системой. К тому же это оффлайновые записи. Магнитные записывающие носители хранения механизмы ввода данных с клавиатуры на диск, на дискеты и на магнитные ленты.

Устройства ввода данных с клавиатуры на диск используются, в качестве данных пункта наблюдения в многостанционной системы совместной обработки. Они способны корректировать данные перед их записью на магнитный диск и до ввода в основную компьютерную систему.

Система ввода данных с клавиатуры на дискету сохраняет данные на гибкие диски, называемые дискетами. Дискеты недорогой носитель информации, а так же пригоден для многократного использования.

                Устройства ввода данных с клавиатуры на магнитную ленту могут запоминать данные на катушки, кассеты и кассетные картриджи. Катушки магнитных лент производятся системами ввода данных с клавиатуры на магнитную ленту и находятся  в компьютерно – комбинированном формате для подпоследовательностей данных прямого ввода в компьютер. Однако данные на картриджах и кассетах часто перемещают на носители большей скорости, такие как, например, катушки стандартного размера магнитных лент или дисков для  перемещения на компьютер.

Клавишные устройства.

  1. Существует широкое разнообразие клавишных устройств, или терминалов доступных для использования во вводе данных напрямую в компьютер.

Терминал дисплея это один из самых популярных типов устройств В/В в нынешнем использовании. Он состоит из печатной машинки, наподобие клавиатуры для ввода и электронно-лучевой трубки для показывания на экране выходных данных. Каждый введенный с клавиатуры символ показывается также на CRT. Когда снабженные клавишами данные удерживают в небольшой памяти, называемой буфером непосредственно в пределах терминала. Данные не отправляются в компьютер, пока оператор не нажмет нужную клавишу на клавиатуре. Это позволяет оператору получить возможность прочитать корректуру или проконтролировать вводимые данные, читая показываемые на дисплее данные. Существует три основных применения VDT: алфавитно-цифровой, графический дисплеи и ввод через световое перо.

Алфавитно-цифровой дисплей. Самое общее использование VDT – показ арифметических данных (символьных данных). Ввиду их относительного показателя быстроты вывода и особенности обеспечивать наблюдателя мгновенным выводом, видеотерминал с замещенным выводом для многих приложений.

Графический дисплей. VDT с графическим дисплеем, способным обеспечить очень мощную и универсальное средство для большинства пользователей. Устройство графического дисплея обеспечивает не только средства показа рисунков высокого разрешения, но так, же способно управлять и изменять графический дисплей. Предприниматель может использовать графический дисплей для представления данных в форме линейчатых графиков, гистограмм или круговых диаграмм. Графический дисплей может быть очень эффективен в информационных системах для менеджеров бизнеса.

  1. Различные виды клавишных устройств, как VDT, телетайпные терминалы и мультикэши в числе клавишных устройств.

Световое перо светочувствительная ручка, наподобие инструмента, который может чувствовать положение на электронно-лучевой трубке, когда кончик ручки фиксируется на экране. Световая трубка устройство ввода. Посредством ощущения позиции на, когда вы ей касаетесь экрана, вы вводите данные в оперативную память. Световое перо обычно используется инженерами для модификации дизайнов.

Телетайпные терминалы. Существуют ситуации, где это желательно иметь напечатанную копию выходных данных с терминала. Если пользователь  находит необходимую ему напечатанную копию, решением может быть в этой ситуации телетайпный терминал. У  него есть клавиатура для ввода и печатная машинка наподобие принтера для вывода. Эти принтеры являются посимвольными и поэтому медленнее устройств вывода, чем CRT показ.

Мультикэши электронный эквивалент кассового аппарата, однако, они способны захватывать больше данных, чем кассовый аппарат. Большинство мультикэшей – это онлайновые терминалы, подключенные к компьютеру для обработки транзакций, в то время как покупатели делают свои покупки. Значительные свойства большинства нынешних электронных мультикэшей включают: способности ввода обширной информации о ценах, руководствах оператора через возможные транзакции посредством серии мигающих индикаторов или сообщений, обеспечение трансмиссий данными в центральный компьютер и обеспечение обеспечения местного вычисления способностью наподобие ценового увеличения и сбор расчета.

Сканеры

Сканеры обеспечивают способностью прямого ввода данных в компьютерную систему. Главное преимущество этого прямого ввода данных это то, что человеку не приходиться вводить данные. Что обеспечивает наиболее быстрый и наиболее точный ввод данных. Два основных типа сканеров – это оптические сканеры и устройства распознавания магнитных знаков или знаков, написанных магнитными чернилами.

Оптические сканеры это устройства ввода, которые могут «считывать» данные, написанные на бумаге. Сканирующие технологии использованы с использованием светового источника и светочувствительного датчика; поэтому они и называются оптическими устройствами. Сканированные данные могут быть напечатаны или рукописными символами, штрих-код как пометка карандашом или штрих-код как полосы. Распространенные устройства оптического сканера называется оптическим считывателем символов, оптические устройства считывания меток и устройства считывания  меток.

Оптический считыватель символов устройство ввода данных, с использованием оптических сканирующих механизмов, которые могут направлять или сканировать буквенные и числовые символы, напечатанные на бумаге. Если данные напечатаны, тогда они должны быть напечатаны  с использованием  особого печатного шрифта, называемого шрифтом оптического распознания символов. Примеры использования устройств ОКР включает сканеры, использованные Почтовой службой, помогающей в сортировке объемистой почты и как черновой ввод для систем обработки слов.

Оптические устройства считывания меток (OMR) способны выявлять пометки карандашом, сделанные в специальных бумажных формах.  Фактически ввод данных через  устройства OMR включает свечение на страницу в процессе сканирования и определение отражения сигнала от карандашных пометок. Пометки в карандаше

 

 

viagra canada patent
viagra canada patent