Лекция по информатике на тему: "Базовая аппаратная конфигурация ПК"

Технологическая карта №2

УД Информатика

Специальность 31.02.01 Лечебное  дело

Тема 2.1   Базовая аппаратная конфигурация ПК. Компоненты системного блока. Периферийные устройства ПК.

Цель	Обобщение знания учащихся о внутренних и внешних устройствах компьютера.
Задачи	Обучающие: изучить устройство компьютера, усвоить классификацию устройств компьютера, их основные параметры и особенности.	Развивающие: способствовать развитию логического мышления, памяти, внимательности..	Воспитательные: воспитывать инфор­мационную культуру, аккурат­ность, добросовест­ность.
Средства обуче­ния, оборудование	План-конспект
Тип учебного занятия	Теоретическое
Вид учебного занятия	Лекция (изучение нового учебного материала).
Применяемые технологии	Информационные технологии.
Структура занятия
Этап 1.	Организационный момент/ 1 минуты
Деятельность преподавателя	Приветствует студентов.  Обращает внимание на внешний вид студентов. Проверка присутствующих,  оценка внешнего вида,  Организует и дисциплинирует студентов. Создаёт рабочую обстановку, активизирует внимание, побуждает к самостоятельной учебной деятельности.  Формирует познавательный интерес к занятию, к данной теме, к данному предмету.  Сообщает тему, цель занятия
Деятельность обучающихся	Подготовка к занятию
Этап 2.	Изучение нового материала/ 80 мин
Деятельность преподавателя	Лекция, объяснение нового материала: 1. Аппаратное обеспечение ПК 2. Внутренние устройства системного блока. 3. Внешние устройства системного блока 4.Периферийные устройства
Деятельность обучающихся	Работа с конспектом, запись в тетрадь основных моментов, указанных преподавателем.
Этап 3.	Этап закрепления и обобщения знаний/ 5 минут
Деятельность преподавателя	Задает вопросы для закрепления по теме. Отвечает на вопросы студентов. Помощь в формулировке выводов.
Деятельность обучающихся	Подведение итогов, запись выводов  в тетрадь
Этап 4.	Рефлексия/4 минуты
Деятельность преподавателя	Пометки на полях: «+» - знал «!» - новый материал (узнал) «?» - хочу узнать
Деятельность обучающихся	Работают с конспектами
Этап 6.	Домашнее задание/ 5 минут
Содержание домашнего задания	1. Составить глоссарий по теме. 2.Выучить теорию 3.Подготовить сообщение: 1. Магистрально - модульный принцип построения компьютера 2. Тенденции развития аппаратного обеспечения» по периодике и Интернет ресурсам.

Базовая аппаратная конфигурация ПК. Компоненты системного блока.

Периферийные устройства ПК.

Продолжительность 2 ч.

I.Аппаратное обеспечение ПК.

Вспомним основные определения информатики

Персональный компьютер (ПК или IBM PC) - это электронно-вычислительная машина (ЭВМ), предназначенная для работы в диалоге с человеком (пользователем).

Информатика - это наука, изучающая структуру и наиболее общие свойства информации, ее поиск, хранение, передачу и обработку с применением ЭВМ.

Информация - это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии.

Файл - это именованная область памяти на внешнем носителе. В файлах могут храниться тексты, документы, сами программы, рисунки и т.д.

Каталог - это поименованное место на диске, в котором хранятся файлы.

Программирование - это подготовка задачи к решению ее на компьютере.

Алгоритм - это последовательность команд, ведущих к какой-либо цели.

Ветвление - это команда алгоритма, в которой делается выбор: выполнять или не выполнять какую-нибудь группу команд в зависимости от условия.

Цикл - это команды алгоритма, которые позволяют несколько раз повторить одну и ту же группу команд.

К аппаратному обеспечению относятся устройства, образующуие конфигурацию компьютера. Различают внутренние и внешние устройства. Согласование между отдельными узлами и блоками выполняется с помощью аппаратно-логических устройств, называемых аппаратными интерфейсами. Стандарты на аппаратные интерфейсы называют протоколами. Протокол - это совокупность технических условий, которые должны быть обеспечены разработчиками устройств.

Персональный компьютер - универсальная техническая система, конфигурацию которой можно изменять по мере необходимости. Тем ни менее существует понятие базовой конфигурации. В настоящее время базовая конфигурация состоит из 4 составляющих

1. системный блок
2. монитор
3. клавиатура
4. мышь.

Системный блок - основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока называются внутренними, а подключаемые к нему снаружи - внешними и периферийными.

Внутренние устройства системного блока.

1.    Материнская плата - основная плата компьютера. На ней размещаются:

Ø процессор - основная микросхема, выполняющая арифметические и логические операции - мозг компьютера. Процессор состоит из ячеек, похожих на ячейки оперативной памяти, но в этих ячейках данные могут не только храниться, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора называются регистрами. Часть регистров являются командными, то есть такими, которые воспринимают данные как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Управляя засылкой данных в разные регистры, можно управлять обработкой данных. На этом основано исполнение программ. С остальными устройствами процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами. Основных шин три: шина данных, адресная шина и командная шина.

Адресная шина состоит из 32 параллельных проводников (32-разрядная). По ней передаются адреса ячеек оперативной памяти. К ней подключается процессор для копирования данных из ячейки ОП в один из своих регистров. Само копирование происходит по шине данных. В современных компьютерах она, как правило, 64-разрядная, т.е. одновременно на обработку поступает 8 байт. По командной шине передаются команды из той области ОП, в которой храниться программы. В большинстве современных компьютеров командная шина 32-разрядная, но есть уже и 64-разрядные.
Основными характеристиками процессора являются разрядность, тактовая частота и кэш-память. Разрядность указывает, сколько бит информации процессор может обработать за один раз(один такт). Тактовая частота определяет количество тактов за секунду, например, для процессора выполняющего около 3 миллиардов тактов за секунду тактовая частота равна 3 ГГц/сек. Обмен данными внутри процессора происходит быстрее, чем с оперативной памятью. Для того, чтобы уменьшить число обращений к ОП, внутри процессора создают буферную область - кэш-память. Принимая данные из ОП, процессор одновременно записывает их в кэш-память. При последующем обращении процессор ищет данные в кэш-памяти. Чем больше кэш-память, тем быстрее работает компьютер.

Ø микропроцессорный комплект (чипсет) - набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств и определяющих основные функциональные возможности материнской платы.

Ø шины - наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами.

Ø оперативная память - набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Ø ПЗУ - постоянное запоминающее устройство. В момент включения компьютера его оперативная память пуста. Но процессору, чтобы начать работать, нужны команды. Поэтому сразу после включения на адресной шине выставляется стартовый адрес. Это происходит аппаратно. Этот адрес указывает на ПЗУ. В ПЗУ находятся "зашитые" программы, которые записываются туда при создании микросхем ПЗУ и образуют базовую систему ввода-вывода(BIOS - Base Input/Output System). Основное назначение этого пакета - проверить состав и работоспособность базовой конфигурации компьютера и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жёстким диском и дисководом гибких дисков.

Ø разъёмы для подключения дополнительных внутренних устройств (слоты).

2.  Жёсткий диск - устройство для долговременного хранения больших объёмов данных и программ.
На самом деле, это не один диск, а группа дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Над поверхностью каждого диска располагается головка чтения-записи. При высоких скоростях вращения возникает аэродинамическая подушка между поверхностью диска и головкой. При изменении силы тока, протекающего через головку, меняется напряженность магнитного поля в зазоре, что вызывает изменение магнитного поля ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись на диск. Чтение происходит в обратном порядке. Намагниченные частицы наводят в головке ЭДС самоиндукции, возникают электромагнитные сигналы, которые усиливаются и передаются на обработку. Управление работой жёсткого диска осуществляется специальным устройством - контроллером жесткого диска. Функции контроллера частично вмонтированы в жёсткий диск, а частично находятся на микросхемах чипсета. Отдельные виды высокопроизводительных контроллеров поставляются на отдельной плате.

3.    Дисковод для компакт-дисков CD или DVD.
Принцип действия устройства CD состоит в считывании(записи) данных, с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска.

4.    Видеокарта
Совместно с монитором видеокарта образует видеосистему компьютера. Видеокарта(видеоадаптер) выполняет все операции, связанные с управлением экраном монитора и содержит видеопамять в которой хранятся данные об изображении.

5.    Звуковая карта.

Звуковая карта выполняет операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через колонки(наушники), подключаемые к выходу звуковой карты. Имеется также разъём для подключения микрофона. Основным параметром ЗК является разрядность, Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем лучше звучание.

Внешние  устройства

Внешнее устройство настольного компьютера

Системный блок – это корпус, который содержит большинство компонентов компьютера и защищает их от внешних воздействий.

К системному блоку подключаются все внешние компоненты, для этого на задней и передней панели имеются специальные разъёмы.

Передняя панель системного блока

На передней панели всегда находятся:

• Кнопка питания – нажав которую, можно включить или выключить компьютер;
• Кнопка RESET – для принудительной перезагрузки компьютера, если он не отвечает на действия пользователя длительное время, т.е. «завис» (об использовании этих двух кнопок в следующей статье на сайте IT-uroki.ru);
• Индикатор включения  – сообщает нам о том, что компьютер включен, светится он обычно зеленым, реже синим цветом.
• Индикатор обращения к жесткому диску  – если Вы видите мигающую красную лампочку, значит, в данный момент происходит чтение с жесткого диска (или запись на него).

Кроме того, в последнее время стало негласным стандартом размещать на передней панели следующие разъёмы:

• Разъёмы USB – для подключения флэш-накопителей (о них ниже);
• Разъём для наушников – чтобы не тянуть шнур к задней панели корпуса;
• Разъём для микрофона  – также упростит подключение микрофона для голосового общения через Интернет.

На передней панели системного блока видны «лица» некоторых внутренних устройств:

• Оптический привод – для считывания информации с дисков CD или DVD;
• Дисковод гибких дисков – для считывания информации с дискет (встречается уже гораздо реже, так как морально устарел);
• Внутренний картридер – устройство для считывания информации с флэш-карт памяти, которые применяются в фотоаппаратах, видеокамерах, мобильных телефонах.

Задняя панель системного блока

Большинство разъёмов системного блока находится сзади, чтобы не портить внешний вид рабочего места, и, чтобы провода не путались под ногами (руками).

Все разъёмы задней панели можно разделить на три группы:

• Разъем питания (цифра 1) – для подключения компьютера к электрической сети. В этот разъем вставляется шнур, на другом конце которого обычная штепсельная вилка (формата «Евро»). Возле разъёма питания видна кнопка, которая отключает системный блок от электрической сети. Если компьютер не включается – проверьте эту кнопку, вдруг кто-то нажал её без вашего ведома.
• Стандартные разъемы (2) – группа разъёмов, к которым можно подключить клавиатуру, мышь, аудиосистему, и другие внешние устройства.
• Дополнительные разъемы (3) – выводы от дополнительных внутренних устройств

Это разделение условное. На самом деле разъёмы в группе 3 могут частично совпадать с разъёмами в группе 2 (это зависит внутренней комплектации компьютера), в этом случае предпочтительнее использовать разъемы из третьей группы.

Стандартные и дополнительные разъемы задней панели

Посмотрим на стандартные разъёмы покрупнее:

Разъемы на задней панели системного блока

Нумерацию я распределил по степени важности разъемов для нас:

1. Разъемы для клавиатуры и мыши (1) – к фиолетовому разъему подключается клавиатура, а к зеленому разъему подключается мышь. Иногда эти разъёмы отсутствуют, в этом случае и клавиатура и мышь подключаются к USB-разъемам (следующий пункт).
2. Разъемы USB (2) – к ним подключается большинство всевозможных внешних устройств (принтер, сканер, внешний кард-ридер, флэшка и многое другое). Разъемов USB может быть от четырех до двенадцати.
3. Разъемы для аудиоустройств (3) – акустическая система или наушники подключаются к зеленому разъему, микрофон – к розовому разъему, а к синему разъему подключаются различные проигрыватели (и другие звуковые устройства для записи звука на компьютер).
4. Разъем компьютерной сети (4) – в этот разъем подключается кабель компьютерной сети, через которую можно подключиться к Интернету или обмениваться данными с другими компьютерами.
5. Разъем для подключения монитора (5) – этот разъем не всегда находится в этой группе. Если такого разъема здесь нет, то ищите его ниже среди дополнительных разъемов. Кстати, разъем для монитора может быть двух видов (синий или белый, реже желтый).

Два вида разъемов для подключения монитора

6. Разъемы, обозначенные цифрами 6 и 7 (последовательный и параллельный порт), встречаются на относительно старых компьютерах. Раньше они использовались для подключения принтеров, сканеров, мыши, и других устройств, которые сейчас подключаются в разъемы USB.

Периферийные устройства

Перифери́йные устро́йства (ПУ) — аппаратура, предназначенная для внешней обработки информации. Другими словами, это устройства, расположенные вне системного блока – внешние устройства.

Периферийные устройства подключаются к интерфейсам компьютера и предназначены для выполнения вспомогательных операций. По значению периферийные устройства можно подразделить на:

устройства ввода данных

o   Клавиатура - устройство ввода символьных данных.

o   Мышь - устройство командного управления

o   Сканеры, планшеты(дигитайзеры), цифровые фото и видео-камеры - устройства для ввода графических данных

устройства выхода данных

o   Принтеры
Лазерные. Обеспечивают высокое качество печати и высокую скорость.
Струйные. Главное назначение - цветная печать. Превосходят лазерные по показателю качество/цена.

устройства хранения данных

o   Флэш-диски. Устройство хранения данных на основе энергонезависимой флэш-памяти. Имеет минимальные размеры и допускает "горячее" подключение через разъём USB, после чего распознаётся как жёсткий диск. Объем флэш-диска может составлять от 32 Мб до нескольких Гб.

устройства обмена данными

o   Модем
Устройство, предназначенное для обмена информацией между удалёнными компьютерами по каналам связи. В зависимости от типа канала модемы подразделяют на радио-модемы, кабельные и т.д. Наиболее распространены модемы для телефонных линий.

Здания для самостоятельной работы

1. Магистрально - модульный принцип построения компьютера

2. «Тенденции развития аппаратного обеспечения» по периодике и Интернет ресурсам.