Главные устройства компьютера и их функции. Общие логические принципы работы компьютера

Информатика как наука: определения информатизации общества, информатики; цель, задачи и главная функция информатики

Информатизация общества - повсеместное внедрение комплекса мер, направленных на обеспечение полного и своевременного использования достоверной информации во всех сферах общественной деятельности

Информатика - область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации, с помощью компьютеров.

Задачи информатики:

1) Исследование информационных процессов в любой природе

2) Разработка информационной техники и технологии по информации

3) Решение научных, экономических, инженерных задач переработки

Цель

Главной целью информатики является процесс управления любыми объектами с помощью компьютерных и информационных систем

Функция

Главная функция информатики – разработка методов и средств преобразования информации и их использования в организации технологического процесса.

 

Информационные процессы: определения информационных процессов

Информационными процессами являются процессы сбора, передачи, обработки и накопления информации.

Сбор информации - деятельность, в ходе которой получают сведения об интересующем объекте или явлении.

Передача информации -процесс, в ходе которого источник передает информацию, а получатель принимает.

Обработка информации - упорядоченный процесс и преобразования, в соответствие с алгоритмом задачи.

Накопление/хранение информации - процесс фиксирования информации на носителе с целью дальнейшей выдаче по запросу пользователя.

Информация – сведения об объекте или явлении в окружающей среде.

 

Основные понятия и определения математической логики

Математическая логика - раздел математики, изучающий высказывания и рассуждения, рассматриваемые со стороны их логических значений и логические операции над ними.

Логическое высказывание -  любое утверждение относительно которого можно сказать истинно оно или ложно, т е соответствует действительности или нет. Чтобы обращаться к логическим высказываниям им дают имена.

Логические величины - понятие, выражаемое словами ИСТИНА или ЛОЖЬ. Истинность высказываний выражают через логические величины.

Логическая константа - ИСТИНА ЛОЖЬ.

Логическая переменная - символически обозначенная логическая величина.

Логическое выражение - простое или сложное высказывание. Сложное строится из простых с помощью связок или как их называют логических операций.

Логические операции- в математической логике определены 5 основных логических операций:

· Конъюкция

· Дизъюкция

· Инверсия

· Импликация

· Эквивалентность

Конъюкция (логическое умножение) - двухместная операция. Значение такого выражения будет ЛОЖЬ, если значение хотя бы одного из операндов Ложное.

В русском языке этой связке соответствует союз И, а в математической логике используется & и ^.

Дизъюкция (логическое сложение) - двухместная операция. Значение такого выражение будет ИСТИНА, если значение хотя бы одного из операндов Истинное. В русском языке этой связке соответствует союз ИЛИ, а в математической логике знак ^ (наоборот).

Инверсия (отрицание) – в русском языке этой связке соответствует частица НЕ. Унарная (одноместная операция), в математической логике записывается в виде А (с палочкой на верху)

Результатом вычисления логической формулы является ИСТИНА.

Базовые логические элементы, принцип их работы

Логический элемент компьютера - часть электронной логической системы, реализующая элементарную логическую функцию. Логическими элементами компьютеров являются элементы схемы: И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, и др. Работу логических элементов описывают с помощью таблиц истинности.

СХЕМА И – реализует конъюкцию двух или более логических значений. Единица на выходе схемы И будет тогда и только тогда, когда на всех входах будут единицы. Если хотя бы на 1 входе будет ноль, то на выходе так же будет ноль.

СХЕМА ИЛИ - реализует дизъюкцию двух или более логических значений. Если хотя бы на одном входе схемы ИЛИ будет 1, то на выходе также будет 1.

СХЕМА НЕ (инвертор) - реализует операцию отрицания. Если на входе схемы 0, то на выходе 1 и наоборот.

СХЕМА И-НЕ – состоит из элемента И и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы И.

СХЕМА ИЛИ - НЕ - состоит из элемента ИЛИ и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы ИЛИ

Основы функционирования ЭВМ. Принципы фон-Неймана. Архитектура ЭВМ

Компьютер представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные, производить вычисления и другие операции.

Основу компьютеров образует аппаратура, построенная с использованием электронных и электро-механических устройств.

Принцип действия компьютера состоит в выполнении программ, которые представляют собой четко определенные последовательности арифметических, логических и др. операций.

Архитектура ЭВМ

Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающем описание пользовательских возможностей, системы команд, организации памяти и т. д.

Архитектура определяет:

· принципы действия

· информационные связи

· взаимное соединение основных логических узлов компьютера

Принципы Джона Фон Неймана

· Принцип программного управления (процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека)

· Принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти, поэтому над командами программы можно выполнять те же действия, что и над данными)

· Принцип адресности (структурно память компьютера состоит из пронумерованных ячеек памяти. Областям можно давать имена так, чтобы в заполненных в них значениях можно было бы обращаться в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен)

 

Главные устройства компьютера и их функции. Общие логические принципы работы компьютера

Разнообразие современных компьютеров велико, но их структуры основаны на общих логических принципах, позволяющих выделить в любом компьютере следующие главные устройства:

· Процессор

· Память

· Устройство ввода

· Устройство вывода

Функции процессора:

1) Обработка данных по заданной программе;

2) Программное управление работы устройств компьютера;

3) Обеспечение согласованного действия всех узлов, входящих в состав компьютера.

Функции памяти: 1) - Запоминание информации; 2) - Способность длительного хранения информации; 3) - Прием информации и других устройств.

Функции устройства ввода: Преобразует информацию в форму, понятную машине, после чего компьютер может ее обрабатывать и запоминать (клавиатура, мышь, планшет, джойстик, сканер, микрофон)

Функции устройства вывода: переводят информацию из машинного представления в образы, понятные человеку (монитор, принтер, акустическая система)