Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Информатика / Конспекты / Тема: «Теория: Память ЭВМ: типы, структура и организация. Принципы хранения информации. Внутренняя память: функции, структурная схема, особенности построения.
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Информатика

Тема: «Теория: Память ЭВМ: типы, структура и организация. Принципы хранения информации. Внутренняя память: функции, структурная схема, особенности построения.

библиотека
материалов

10 класс, 1-й год обучения

Тип урока: Комбинированный: учебное занятие по изучению и первичному закреплению нового материала + учебное занятие по закреплению знаний и способов деятельности


Урок № 6


Тема: «Теория: Память ЭВМ: типы, структура и организация.

Принципы хранения информации.

Внутренняя память: функции, структурная схема, особенности построения.

Устройства внутренней памяти: виды, свойства, основные параметры и характеристики, взаимосвязь. Накопители информации.

Внешняя память: типы, параметры, материалы накопителей, правила использования.

Практика: Подготовка к работе вычислительной техники и периферийных устройств.

Программы-тренажеры для отработки приемов работы на клавиатуре со скоростью 160-180 ударов в минуту: виды, применение. Навыки работы на клавиатуре.



Цели урока:

1.Образовательная – организовать деятельность учащихся по воспроизведению полученной информации по теме урока №5;

Определить понятие памяти компьютера. Память ЭВМ: типы, структура и организация.

Принципы хранения информации.

Внутренняя память: функции, структурная схема, особенности построения.

Определить назначение устройств внутренней памяти: виды, свойства, основные параметры и характеристики, взаимосвязь.

Накопители информации.

Рассмотреть внешнюю память: типы, параметры, материалы накопителей, правила использования.

2. Развивающая – создать условия для развития синтезирующего мышления (развитие умения устанавливать единые, общие признаки и свойства целого);

3.Воспитательная – создать условия для воспитания информационной культуры, интереса к изучаемой теме, воспитание мотивов учения, положительного отношения к знаниям.


Все, что записано после знаков ***, или после фразы «Материал для запоминания», или красным цветом символов, или в распечатанном материале более светлым цветом символов – записывается в конспект.





Ход урока

1.Организационный момент.

2.Проверка домашнего задания.

3.Актуализация знаний учащихся.

4.Объяснение нового материала.

5.Первичное закрепление изученного материала.

6.Домашнее задание.

7.Подведение итогов урока. Рефлексия.


1.Организационный момент

Перед началом урока записать тему урока на доске. На экран вывести схему «ЭВМ. Базовый курс». Приветствие.

  • Отмечаются отсутствующие.

  • Мотивация учащихся, постановка целей.

Память ЭВМ: типы, структура и организация.

Принципы хранения информации.

Внутренняя память: функции, структурная схема, особенности построения.

Определить назначение устройств внутренней памяти: виды, свойства, основные параметры и характеристики, взаимосвязь.

Накопители информации.

Рассмотреть внешнюю память: типы, параметры, материалы накопителей, правила использования.


2.Проверка домашнего задания.


Вопросы к ученикам:

1. Электронно-вычислительные машины (ЭВМ): назначение, общественные аспекты применения,

2. классификация, терминология, типы и поколения ЭВМ, перспективы.

3. Значение и место ЭВМ в автоматизированных системах управления (АСУ), системах автоматизации научных экспериментов.

4. Архитектура ЭВМ: определение, основные сведения. Типы архитектур.

6. Системная плата: функции, технические характеристики, исполнение, типовые элементы и узлы, взаимосвязь.

6. Структура ЭВМ: понятие, схемы, взаимодействие основных устройств.

7.Объясните, пожалуйста, назначение процессора. Из каких устройств состоит процессор и их назначение.

8. Объясните, пожалуйста, назначение блока памяти. Какие виды памяти вы знаете.

9. Объясните, пожалуйста, назначение блоков ввода/вывода. Какие внешние носители информации Вы знаете.

10. Микропроцессоры и сопроцессоры: основные характеристики, назначение.

11. Микропроцессор и память: способы обмена информацией.

12. Контроллеры, шины и порты: назначение, основные сведения»




3.Актуализация знаний учащихся.

Первый компьютер был создан в 1946 году в США. За свою полувековую историю компьютеры претерпели сильные изменения и продолжают постоянно совершенствоваться.

Разговор о многообразии видов и моделей компьютеров можно поддержать:

  • Иллюстрациями научно-публицистических изданий;

  • Материалами сайтов музеев информатики.


4. Объяснение нового материала.

Несмотря на огромное разнообразие вычислительной техники и ее необычайно быстрое совершенствование, фундаментальные принципы устройства машин во многом остаются неизменными.

Вне зависимости от конкретной модели центральным устройством, осуществляющим обработку информацией и управление работой всего компьютера, является процессор. Слово «процессор» произошло от английского слова proces (процесс, делать, обрабатывать).


Процессор – устройство, обеспечивающее преобразование информации и управление другими устройствами компьютера.

Информация с которой работает микропроцессор,- данные и команды – должна храниться на некотором устройстве. Такое устройство в компьютере получило название – память.

Вопрос: Информация должна быть закодирована. Какой способ кодирования используется в компьютере?

Ответ: Двоичный код. Этот способ кодирования характеризуется простотой технической реализации – есть сигнал, нет сигнала.


Закодированные данные и команды хранятся в памяти компьютера. Наличие такого функционального узла компьютера, как память, было принципиальным и первых ЭВМ, и для современных компьютеров, которые оснащаются разными видами памяти.


Память компьютера – совокупность устройств для хранения информации.

.

Основные операции при работе с памятью

Память предназначена для хранения информации. Она должна обеспечивать выполнение операций сохранения (записи) данных и ее восстановления (чтения).


Чтение (считывание) – процесс получения информации из памяти.

Запись (сохранение) – процесс помещения информации в память.

Доступ к памяти – процесс общения к устройству памяти для чтения или записи информации.


Основные характеристики памяти

Вопрос: Выделите характеристики памяти, имеющие существенное значение при работе с памятью.

Ответ: Так как основной процедурой при работе с памятью является доступ к памяти, то важным будет время, необходимое для записи или считывания информации.

Такая характеристика называется временем доступа. Время доступа определяет быстродействие памяти компьютера. Чем оно меньше, тем выше быстродействие памяти.

Время доступа к памяти – время, необходимое для чтения из памяти или записи в память минимальной порции информации.

Вопрос: Какая еще характеристика памяти может быть существенной, учитывая, что назначение памяти – хранение информации?

Ответ: Характеристика, которая определяет возможный максимальный объем хранимой информации.

Такая характеристика называется объемом памяти. Объем памяти указывает, какое количество информации она способна хранить.

Объем (емкость) – максимальное количество информации, которое может в ней сохранить.

Вопрос: Если объем памяти определяется количеством информации, то какие единицы измерения можно использовать для определения этого объема?

Ответ: Единицами измерения объема памяти могут быть единицы измерения информации, то есть бит, байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт.

Вопрос: Каковы должны быть значения характеристик памяти? Выразите требования к характеристикам памяти не в количественном выражении, а качественно.

Ответ: Желательно, чтобы объем памяти был как можно больше, а время деступа – как можно меньше.

Вопрос: Как изменить время доступа при увеличении объема памяти? (Допустим, вам необходимо найти учебник на наш в библиотеке).

Ответ: Вероятнее всего, если книг на столе немного, поиски много времени не займут. Поиск же книги в большой библиотеке потребует многих усилий и большого количества времени. Получается, что чем больше объем памяти, тем больше время доступа.

Аналогичная взаимосвязь между объемом памяти и временем доступа характерна и для памяти компьютера. Т.о., невозможно создать память, в которой были бы реализованы одновременно большой объем и высокое быстродействие. Выходом может быть создание двух видов памяти: внутренней – с высоким быстродействием, но с ограниченным объемом – и внешней – с низким быстродействием, но неограниченным объемом.


Принцип организации внутренней памяти


Вопрос: МП обрабатывает данные, хранящиеся в памяти компьютера. К МП предъявляется требование высокой производительности. Какие требования следует предъявить к устройствам памяти, работающим с процессором?

Ответ: Павмять, хранящая данные и программы для работы процессора, должна обладать высоким быстродействием.

Вопрос: Что вы можете сказать про объем быстродействующей памяти?

Ответ: По объему она д.б. ограничена.

Условно внутренняя память компьютера представляет собой совокупность ячеек.


Ячейка памяти - элемент памяти, предназначенный для хранения минимальной порции информации.

Каждая ячейка имеет свой уникальный адрес. При обмене информацией с памятью процессор обращается к ячейкам памяти по их адресам. Адресом ячейки является номер ячейки памяти.

Проведем аналогию с городом, все жители которого живут в индивидуальных домах. У каждого дома (ячейки) есть адрес. Для того чтобы передать письмо (информацию) в дом, необходимо знать адрес. Для того чтобы что-то узнать у жильцов дома ( считать информацию), к ним также необходимо обратиться по адресу.

Технологическая основа внутренней памяти м.б. различной. Первые ЭВМ имели память на ртутных линиях задержки или электронно-лучевых трубках, затем на ферритовых сердечниках. Современные компьютеры имеют внутреннюю память, выполненную по интегральной технологии в виде микросхем.


Виды внутренней памяти

Внутреннюю память компьютера может классифицировать по функциональному назначению: постоянная память, оперативная память, кэш-память.

Постоянная память

Выделите во внутренней памяти человека генетическую память, которая сопровождает человека с момента его рождения. Такую разновидность внутренней памяти человека можно назвать постоянной. Аналогично в памяти компьютера можно выделит постоянную память, хранящую информацию, которая записывается при изготовлении компьютера и содержит программы и данные, не подлежащие изменению.

Постоянная память – устройство для долговременного хранения программ и данных.

Для обозначения постоянной памяти используются следующие аббревиатуры:

  • ПЗУ – постоянное запоминающее устройство;

  • ROMRead Only Memery (память только для чтения).

Информация, записанная в ROM, доступна только для чтения. Ее невозможно изменить, она сохраняется при выключении питания компьютера, т.к. микросхемы ROM являются энергозависимыми.


Вопрос: Как вы думаете, какого рода информация необходима компьютеру всегда, не требует изменений и, следовательно, должна быть размещена в постоянной памяти?

Ответ: Каждый раз, когда мы включаем компьютер, мы видим, что автоматически происходит проверка устройств компьютера, результаты которой отображаются на экране. Значит, в постоянной памяти должна храниться программа, которая выполняет эти действия при включении компьютера.

Вопрос: Это работает программа автотестирования (POST). Еще какие программы желательно хранить в постоянной памяти?

Ответ: Для управления работой базовых устройств – клавиатуры, монитора – нужны программы, которые также нет необходимости менять.

Вопрос: Эту программу, записанную в постоянную память, называют BIOS (система управления базами ввода-вывода). Аналогией могут служить безусловные рефлексы человека. Какие еще программы желательно хранить в постоянной памяти?

Ответ: Д.б. программа, осуществляющая запуск операционной системы Windows.


Оперативная память

Кроме хранения данных и программ, не подлежащих изменению, д.б. память, которая позволит в любой момент времени не только считывать, но и записывать данные и программы, необходимые для работы процессора. Эта память должна обеспечить доступ к любой ячейке памяти в любой момент времени. Такая память называется оперативной.

Оперативная память – устройство для хранения программ и данных, которые обрабатываются процессором в текущем сеансе работы.

Для обозначения постоянной памяти используются следующие аббревиатуры:

  • ОЗУ – оперативное запоминающее устройство;

  • RAMRandom Access Memory (память с произвольным доступом)

Вопрос: Во время выполнения любой программы на компьютере необходимо запомнить исходные данные и, промежуточные результаты, конечные результаты. Какой вид памяти позволит записать эти данные?

Ответ: ОП

Вопрос: Такой вид внутренней памяти, выполненный в виде микросхемы, является энергозависимым, т.е. работает только при включенном питании компьютера. При выключении компьютера, информация в ОП стирается.

Вспомним знакомую ситуацию: вы выполняете рисунок в графическом редакторе Paint. В какой памяти хранятся все текущие изменения, которые вы вносите в рисунок?

Ответ: В ОП

Вопрос: Если неожиданно будет выключено напряжение в сети, что произойдет с рисунком?

Ответ: Он будет безвозвратно потерян

Вопрос: У современных компьютеров объем RAM составляет от 16 до 512 Мбайт. Выбирая компьютер сегодня, RAM какого объема вы предпочтете и почему?

Ответ: Хотелось бы RAM как можно большего объема, ведь это позволит загружать более сложные программы и обрабатывать данные большего объема.

Вопрос: К каким изменениям приведут увеличение объема RAM?

Ответ: Увеличение объема памяти приведет к увеличению времени доступа и, следовательно, к уменьшению быстродействия.

КЭШ- память

Для увеличения производительности компьютера используется промежуточная память, которая получила название кэш-память.


Кэш-память заслуживает отдельного рассмотрения. Этот вид памяти появился относительно недавно. Начиная с 486-го процессора без кэш-памяти необходится ни одна модель. Название «кэш» происходит от английского cache – тайник, «склад». «Секретность» кэша заключается в том, что он невидим для пользователя и данные, хранящиеся там, недоступны для прикладного программного обеспечения.


Память



hello_html_2d2985a9.gif

hello_html_bd91d0a.gifhello_html_2d2985a9.gifhello_html_2d2985a9.gif

Внутренняя

Внешняя


hello_html_m494ba08.gif


Постоянная


hello_html_mb60b119.gif


Оперативная



hello_html_m311f0002.gif

Кэш-память


hello_html_m311f0002.gif



Классификация памяти


Основная идея работы кэш-памяти заключается в том, что извлеченные из ОЗУ данные или команды копируются в кэш. Одновременно в специальном каталоге запоминаются адреса ячеек ОП, где хранилась эта информация. Если эти данные потребуются повторно, то уже не надо будет терять время на обращение к ОЗУ – их можно получить из кэш-памяти значительно быстрее. Поскольку объем кэша существенно меньше объема ОП, то его управляющая схема тщательно следит за тем, какие данные следует сохранять в кэше, а какие заменять. Удаляется та информация, которая используется реже или совсем не используется. Она же обеспечивает своевременную запись измененных данных из кэша в ОЗУ.

Использование этого вида внутренней памяти сокращает число обращений к жесткому диску.






5.Первичное закрепление изученного материала.

  1. Какую информацию следует заносить в ПЗУ?

  2. Как кэш-память ускоряет работу процессора?


Вопросы учащимся:

  1. Перечислите и охарактеризуйте основные устройства ввода информации.

  2. Какие группы клавиш вы знаете и каково их назначение?

3. Опишите работу на ЭВМ: общие требования, правила, рекомендации.

4. Расскажите о соединение периферии: правила, надежность, способы подключения.

5. Расскажите о хранении данных программ в ЭВМ: основные способы.



6.Домашнее задание.

  • Выучить весь изученный на этом уроке материал.


7.Подведение итогов урока. Рефлексия.


На сегодняшнем занятии мы с Вами ознакомились с памятью ЭВМ: типами, структурой и организацией.

Принципами хранения информации.

Внутренней памятью: функциями, структурной схемой, особенностями построения.

Устройствами внутренней памяти: видами, свойствами, основными параметрами и характеристиками, взаимосвязью. Накопителями информации.

Внешней памятью: типами, параметрами, материалами накопителей, правилами использования.


Уходя из кабинета, оставьте мне на экране сообщение, оформленное в виде светящегося экрана (если Вам было все понятно) и в виде темного экрана (если Вам было что-то непонятно). Я хочу понять Ваше настроение после урока.

Спасибо за работу, Вы сегодня молодцы.

Можете быть свободны.

.




Краткое описание документа:

Тема: «Теория: Память ЭВМ: типы, структура и организация.

Принципы хранения информации.

Внутренняя память: функции, структурная схема, особенности построения.

Устройства внутренней памяти: виды, свойства, основные параметры и характеристики, взаимосвязь. Накопители информации.

Внешняя память: типы, параметры, материалы накопителей, правила использования.

Практика: Подготовка к работе вычислительной техники и периферийных устройств.

Программы-тренажеры для отработки приемов работы на клавиатуре со скоростью 160-180 ударов в минуту: виды, применение. Навыки работы на клавиатуре.

Автор
Дата добавления 29.04.2015
Раздел Информатика
Подраздел Конспекты
Просмотров1040
Номер материала 259458
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх