План
Введение
Типы компьютеров
Устройство ЭВМ
Микропроцессоры.
Виды памяти
Способы кодирования
Винчестеры
Внешнее запоминающее устройство
Дискеты
Оптические носители информации
Адаптеры
Устройства ввода-вывода
Компьютерные сети
Internet
Рыночные отношения
Киберпространство
Список литературы
Введение
История вычислительной техники начинается в глубокой древности. В её развитии отмечаютпредысторию и 4 поколения ЭВМ. Предыстория начинается (абак, счеты), а первая настоящая счетная машина появилась лишь в 1642г. Её изобрел французский математик Паскаль. Построенная на основе зубчатых колёс, она могла суммировать десятичные числа. В 1673г. немецкий математик Лейбниц изобрел машину, которая выполняла все четыре арифметические действия. Она стала прототипом арифмометров, использовавшихся с 1820г. до 60-х годов ХХ века.
Первая идея программно-управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройства управления, ввода и печати (хотя и использующей десятичную систему счисления), была выдвинута в 1822г. английским математиком Бэббиджем. Его проект опережал технические возможности своего времени и не был реализован. Лишь в 40-х годах ХХ века удалось создать программируемую счетную машину, причем на основе электромеханических реле, которые могут пребывать в одном из двух устойчивых состояний: “включено” и “выключено”. Это технически проще, чем пытаться реализовать десять различных состояний, опирающихся на обработку информации на основе десятичной, а не двоичной системы счисления. Во второй половине 40-х годов появились первые электронно-вычислительные машины, элементной базой которых были электронные лампы.
С появлением в 80-х годах первых персональных компьютеров, темпы развития резко возросли. Практически каждый день появляются новые разработки, и ПК становится все более доступен и все более необходим. В настоящее время нет ни одной сферы деятельности, где не использовались бы компьютеры.
Компьютер в наше время – это универсальное, многофункциональное, электронное автоматическое устройство для работы с информацией. Компьютеры в современном обществе взяли на себя значительную часть работ, связанных с информацией. По историческим меркам компьютерные технологии обработки информации ещё очень молоды и находятся в самом начале своего развития. Компьютерные технологии сегодня преобразуют или вытесняют старые технологии обработки информации. С каждым новым поколением ЭВМ увеличивались быстродействие и надежность их работы при уменьшении стоимости и размеров, совершенствовались устройства ввода и вывода информации.
Типы компьютеров
1) Существует множество классификаций ЭВМ. В качестве основного признака можно использовать размеры системы. По этому признаку различают:
- сверхбольшие
- большие
- малые
- микроЭВМ.
Однако бурное развитие технологии и успехи в разработке программных средств ЭВМ приводят к сглаживанию различий между этими классами ЭВМ.
Другие классификации:
2) По технической реализации:
-ламповые (1946-1959)
-полупроводниковые (1960-1969)
-интегральные схемы (1970-1979)
-микропроцессоры (1980-наст. время)
3) По виду представления исходных данных:
-цифровые
-аналоговые
4) По области применения:
- ЭВМ общего назначения
-проблемно-ориентированные ЭВМ
-специализированные ЭВМ.
5) По структуре и архитектуре:
-однопрограммные, однопроцессорные
-многопрограммные, многопроцессорные
6) По способу решения задач:
-алгоритмы
-моделирование
ЭВМ общего назначения отличаются большими операционными ресурсами, обладают памятью большой ёмкости и комплектуются широкой номенклатурой ПУ. ЭВМ этого класса эксплуатируются в вычислительных центрах и предназначены для решения широкого круга задач в различных сферах деятельности человека. Поэтому такие ЭВМ часто называют универсальными. К ЭВМ данного класса относят машины единой системы (ЕС ЭВМ).
Проблемно-ориентированные ЭВМ используются для решения ограниченного круга задач, имеющих проблемное применение. Они сравнительно дешевы, просты в эксплуатации и обслуживании и рассчитаны на массовое применение. Наиболее часто подобные ЭВМ используются в качестве управляющих в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), в системах автоматизированного проектированного (САПР) и т. п.
Специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач с фиксированными алгоритмами. Такая специализация позволяет увеличить их быстродействие, что весьма важно при управлении объектами в реальном масштабе времени. Обычно машины данного класса используются в качестве бортовых (на самолетах, ракетах, космических аппаратах, в автомобилях и т. п.)
Устройство ЭВМ
В составе персонального компьютера можно выделить три основных компонента:
- системный блок
- устройство ввода информации
- монитор
Системный блок содержит всю электронную начинку компьютера: блок питания, системная плата и приводы накопителей со сменным или несменным носителем. Основной манипулятор это клавиатура, которая является универсальным стандартным устройством ввода информации, позволяющим передавать компьютеру определённые символы или управляющие сигналы. Монитор (или дисплей) предназначен для отображения на своём экране монохромной или цветной, символьной, графической или видеоинформации и относится к универсальным стандартным устройствам вывода информации.
Основные компоненты компьютера соединяются друг с другом посредством специальных кабелей с разъемами. В некоторых моделях IBM PC- совместимых компьютеров монитор и системный блок или клавиатура и системный блок конструктивно могут составлять единое целое.
Микропроцессоры.
Наверное, самый важный компонент любого персонального компьютера – это его микропроцессор. Именно он определяет возможности вычислительной системы и, образно выражаясь, является её сердцем. До настоящего времени безусловным лидером в создании современных микропроцессоров остается фирма Intel.
Обычно микропроцессор представляет собой сверхбольшую интегральную схему, которую иногда называют чипом. Эта схема реализована в едином полупроводниковом кристалле и способна выполнять функции центрального процессора. Степень интеграции определяется размером кристалла и количеством реализованных в нем транзисторов.
В микропроцессоре 2 обязательных компонента: арифметико-логическое (исполнительное) устройство и блок управления. Они характеризуются скоростью (тактовой чистотой), разрядностью или длиной слова (внутренней и внешней), архитектурой и набором команд. Архитектура микропроцессора определяет необходимые регистры, стеки, систему адресации, а также типы обрабатываемых процессором данных. Обычно используются следующие типы данных: бит (один разряд), полубайт, или nibble (4 бита), байт (8 бит), слово (16 бит), двойное слово (32 бита). Выполняемые микропроцессором команды предусматривают, как правило, арифметические действия, логические операции, передачу управления (условную и безусловную) и перемещение данных (между регистрами, памятью и портами ввода-вывода).
Можно выделить четыре этапа обработки команды микропроцессора: выборка, декодирование, выполнение и запись результата. Иными словами, в ряде случаев пока первая команда выполняется, вторая может декодироваться, а третья выбираться. С внешними устройствами микропроцессор может “общаться” благодаря шинам адреса, данных и управления, выведенным на специальные контакты корпуса микросхемы.
Исторически выделяют 5 поколений процессоров:
1)процессоры с тактовой частотой от 286 до 486;2)Pentium I; 3)Pentium II; 4)Pentium III;
5)Pentium IV
Сейчас выпускают процессоры с тактовой частотой до 4 ГГц, способные удовлетворить самые строгие требования в области быстродействия.
Виды памяти
Существует три вида памяти:
-оперативная
-постоянная
-внешняя.
Внешняя память реализована обычно на магнитных или оптических носителях. Наиболее распространенные в наше время носители – дискеты, емкостью 1.44 Мб и CD-ROM,емкость которых доходит до 700 Мб.
Оперативная память предназначена для хранения переменной информации, так как допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения микропроцессором вычислительных операций. Таким образом, этот вид памяти обеспечивает режимы записи, считывания и хранения информации. Поскольку в любой момент времени доступ может осуществляться к произвольно выбранной ячейке, то этот вид памяти называют также памятью с произвольной выборкой – RAM (Random Access Memory). Для построения запоминающих устройств типа RAM используют микросхемы статической и динамической памяти.
Постоянная память – это устройство, где храниться такая информация, которая не должна меняться в ходе выполнения микропроцессором программы. Она обладает тем преимуществом, что может сохранять информацию и при отключенном питании. Это свойство получило название энергонезависимости. Все микросхемы постоянной памяти по способу программирования делятся на:
- масочные (ROM),
- программируемые изготовителем,
- однократно программируемые пользователем (Programmable ROM)
- многократно программируемые пользователем (Erasable PROM).
Последние в свою очередь подразделяются на стираемые электрически и с помощью ультрафиолетового облучения. К элементам EPROM с электрическим стиранием информации относятся и микросхемы флэш-памяти (flash). От обычных EPROM они отличаются высокой скоростью доступа и быстрым стиранием записанной информации.
Способы кодирования
Компьютеры могут обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. При вводе документов, текстов программ вводимые символы кодируются определенными числами, а при выводе их для чтения человеком по каждому числу строится изображение символа. Соответствие между набором символов и их кодами называется кодировкой символов.
Как правило, код символа храниться в одном байте, поэтому коды символов могут принимать значения от 0 до 255. Такие кодировки называются однобайтными, они позволяют использовать до 256 различных символов. Впрочем, в настоящее время все большее распространение приобретает двухбайтовая кодировка Unicode, в ней коды символов могут принимать значения от 0 до 65535. В этой кодировке имеются номера для практически всех применяемых символов.
При разработке IBM PC фирма IBM заложила в эти компьютеры (точнее, в знакогенераторы видеоконтроллеров) кодировку символов, показанную в таблице 2. Так при выводе на экран символа с кодом 74 на экране изображалась буква j, при выводе символа с кодом 171 – дробь и т. д. Разумеется, производители принтеров и других устройств также стали следовать предложенной фирмой IBM кодировке, так что она стала фактически стандартом.
В кодировке IBM символы с кодами 32-127 соответствовали общеупотребительной кодировке ASCII, содержащей латинские буквы, знаки препинания, скобки, специальные знаки и пробел. А на позициях 128-255 и 0-31 фирма IBM поместила символы западноевропейских алфавитов, символы псевдографики, позволяющие рисовать на экране рамке и диаграммы, некоторые греческие буквы и специальные символы.
Поскольку в кодировке IBM отсутствуют символы кириллицы, в нашей стране были созданы различные модификации таблицы кодов IBM, содержащие символы кириллицы. Некоторое время применялось несколько разных таблиц кодировок, что создавало значительные неудобства. Однако очень скоро подавляющим большинством пользователей стала применяться кодировка, показанная в таблице 3 - так называемая “модифицированная альтернативная кодировка ГОСТа”. В этой кодировке русские буквы расположены на тех позициях, где в кодировке IBM находятся относительно редко используемые символы национальных алфавитов и греческие буквы. А остальные символы имеют те же коды, что в кодировке символов IBM, что обеспечивает возможность использования зарубежных DOS-программ без изменений.
В графической среде Windows кодовые таблицы, разработанные для IBM PC, являются во многом морально устаревшими. Действительно, в Windows, как правило, не требуются псевдографические символы, использовавшиеся в текстовом режиме DOS-программ для рисования линий и диаграмм: в Windows можно нарисовать любые линии непосредственно. С другой стороны, в кодовой таблице IBM PC не хватало многих символов европейских языков. Поэтому фирма Microsoft разработала для Windows новую кодовую таблицу. Эта кодировка называется ANSI-кодировкой, она используется для всех текстовых шрифтов в английской версии Windows.
Для русскоязычных пользователей стандартная ANSI-кодировка непригодна, так как она не содержит русских букв. Поэтому в русской версии Windows, разработанной фирмой Microsoft, а так же при использовании различных русификаторов Windows, употребляется модифицированная, “русская” версия ANSI-таблицы. Русские буквы в ней располагаются в позициях 192-255, 168 и 184. Данная кодировка используется в Windows для всех текстовых шрифтов, содержащих русские буквы.
Винчестеры
Накопители на жестком диске (они же жесткие диски, они же винчестеры) предназначены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, трансляторов с языков программирования и т. д. Из всех устройств хранения данных (если не считать оперативную память) жесткие диски обеспечивают наиболее быстрый доступ к данным (обычно 7-20 миллисекунд, мс), высокие скорости чтения и записи данных (до 5 Мбайт/с). Для пользователя накопители на жестком диске отличаются друг от друга прежде всего следующими характеристиками:
-Емкостью, то есть тем, сколько информации помещается на диске;
-Быстродействием, то есть временем доступа к информации и скоростью чтения и записи информации;
-Интерфейсом, то есть типом контроллера, к которому должен присоединиться жесткий диск (чаще всего – IDE/EIDE и различные варианты SCSI)
Основная характеристика жесткого диска – это его ёмкость, то есть количество информации, размещенной на диске. Первые жесткие диски для IBM PC имели ёмкость 5 Мбайт. Сейчас в выпускаемые компьютеры чаще всего устанавливаются жесткие диски ёмкостью от 800 Мбайт до 1,6 Гбайт, а диски ёмкостью 2-4 Гбайта переходят из разряда элитной продукции в разряд ширпотреба. Диски с ёмкостью до 500 Мбайт считаются устаревшими, они уже практически не производятся. Максимальная ёмкость дисков на данный – 9,1 Гбайт, но готовятся к выпуску диски большей ёмкости (18-27 Гбайт).
Внешнее запоминающее устройство
Сохранение информации для последующего её использования или передачи другим людям имело определяющее значение для развития цивилизации. До появления ЭВМ человек научился использовать для этой цели множество средств: книги, фотографии, магнитофонные записи, кинопленки и т. п. Возросшие к концу ХХ века потоки информации, необходимость её в больших объёмах и появление ЭВМ способствовали разработке и применению носителей информации, обеспечивающих возможность её долговременного хранения в более компактной форме. К таким носителям при использовании современных моделей компьютеров четвертого поколения относятся гибкие и жесткие магнитные диски и так называемые диски CD-ROM, составляющие внешнюю память компьютера. Отметим, что помимо сохранения информации после выключения компьютера эти носители также обеспечивают перенос информации с одного компьютера на другой, что особенно важно в случае отсутствия возможности использования компьютерных сетей, и позволяют практически неограниченно увеличить общую память компьютера.
Устройства, которые обеспечивают запись информации на носители, а так же её поиск, считывание и воспроизведение в оперативную память, называют накопителями. В основу записи, хранения и считывания информации положены два принципа – магнитный и оптический, что обеспечивает сохранение информации и после выключения компьютера. В основе магнитной записи – преобразование цифровой информации в переменный электрический ток, который сопровождается переменным магнитным полем. Магнитное покрытие диска представляет собой множество мельчайших областей спонтанной намагниченности (доменов). Электрические импульсы, поступая на головку дисковода, создают внешнее магнитное поле, под воздействием которого собственные магнитные поля доменов ориентируется в соответствии с его направлением. После снятия внешнего поля на поверхности дисков в результате записи информации остаются зоны остаточной намагниченности, где намагниченный участок соответствует 1, а ненамагниченный – 0. При считывании информации намагниченные участки носителя вызывают в головке дисковода импульс тока (явление электромагнитной).
Дискеты
В настоящее время гибкий магнитный диск диаметром 5,25 дюйма (133 мм) может хранить до 1,2 Мбайта информации. Такие диски двусторонние, повышенной плотности записи. Скорость вращения диска, находящегося в конверте из тонкой пластмассы, - 300-360 об/мин. Гибкие магнитные диски диаметром 3,5 дюйма (89мм) имеют ёмкость 1,44 Мбайта. При такой плотности записи защита магнитного слоя становится особенно актуальной, поэтому сам диск спрятан в прочный пластмассовый корпус, а зона контакта головок с его поверхностью закрыта от случайных прикосновений специальной шторкой, которая внутри накопителя автоматически отодвигается.
Контроллер дисковода включает и выключает двигатель вращения, проверяет, закрыт или открыт вырез, запрещающий операцию записи, устанавливает на нужное место головку чтения/записи.
Любой магнитный диск первоначально к работе не готов. Для приведения его в рабочее состояние он должен быть отформатирован, то есть должна бать создана структура диска. Для гибких дисков – это магнитные концентрические дорожки, разделенные на сектора, помеченные магнитными метками, а у жестких – ещё и цилиндры – совокупность дорожек, расположенных друг над другом на всех рабочих поверхностях дисков. Все дорожки магнитных дисков на внешних цилиндрах больше, чем на внутренних. Следовательно, при одинаковом количестве секторов на каждой из них плотность записи на внутренних дорожках должна быть выше, чем на внешних. Количество секторов, ёмкость сектора, а следовательно, и информационная ёмкость диска зависят от типа дисковода и режима форматирования, а также от качества самих дисков.
Оптические носители информации
Compact Disk Read Only Memory обладает ёмкостью до 3 Гбайт, высокой надежностью хранения информации, долговечностью. Диаметр диска может быть как 5,25, так и 3,5 дюйма. Принцип записи и считывания оптический. Считывание информации с компакт-диска происходит при помощи лазерного луча, который, попадая на отражающий свет островок, отклоняется на фотодетектор, интерпретирующий его как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, рассеивается и поглощается – фотодетектор фиксирует двоичный ноль.
В то время как все магнитные диски вращаются с постоянным числом оборотов в минуту, то есть с неизменной угловой скоростью, CD-ROM вращается обычно с переменной угловой скоростью, чтобы обеспечить постоянную линейную скорость при чтении. Таким образом, чтение внутренних секторов осуществляется при большем числе оборотов, чем наружных секторов. Именно этим объясняется достаточно низкая скорость доступа к данным для CD-ROM(от 150 до 400 мс при скорости вращения до 4500 об/мин) по сравнению, например, с винчестером.
Скорость передачи данных, определяемая скоростью вращения диска и плотностью записанных на нём данных, составляет не менее 150 Кбайт/с и доходит до 1,2 Мбайта/с.
Для загрузки компакт-диска в дисковод используется либо одна из разновидностей выдвижной панели, либо специальная прозрачная кассета. Выпускают устройства во внешнем исполнении, которые позволяют самостоятельно записывать специальные компакт-диски – так называемые перезаписываемые CD-R. В отличие от обычных данные диски имеют отражающий слой золота. Подобные диски обычно служат как мастер0диски для дальнейшего тиражирования или создания архивов.
Для создания резервных копий информации, размещенной на жестких дисках компьютера, широко используются стримеры – устройства для записи информации на кассеты (картриджи) с магнитной лентой. Стримеры просты в использовании и обеспечивают самое дешевое хранение данных. Разные стримеры отличаются по ёмкости (от 20 Мбайт до 40 Гбайт на одной кассете), типу используемых кассет, исполнению (внутреннему или внешнему), интерфейсу, скорости чтения-записи данных (от 100 Кбайт/с до 5 Мбайт/си более), надежности записи на ленту и т. д. В продаже имеются стримеры самого разного назначения – от недорогих моделей, рассчитанных на потребности индивидуальных пользователей, до очень быстрых и надежных стримеров с автоматической сменой кассет, используемых для резервирования десятков и сотен Гбайт данных.
Магнитооптические и другие съёмные диски применяются для резервирования данных и для хранения редко используемых данных. Они значительно удобнее кассет стримера, поскольку пользователь может работать с такими дисками как с обычными жесткими дисками, только съёмными и более медленными. Дисководы для магнитооптических дисков выпускаются ёмкостью от 230 Мбайт до 4,6Гбайт, и если дисководы ёмкостью 230 Мбайт относительно медленные, то многие дисководы большей ёмкости (2,6 и 4,6 Гбайта) лишь немного уступают в быстродействии жестким дискам. С магнитооптическими дисками конкурируют дисководы для съёмных гибких и жестких дисков фирм Iomega, Syquest и др.
Самыми жизнеспособными устройствами, предназначенными для хранения данных, оказываются накопители, использующие магнитооптические диски. Дело в том, что диски CD-ROM удобны для хранения информации, а в работе с ней они оказываются медленнее, чем жесткие магнитные диски. Поэтому информацию с компакт-дисков обычно переписывают на МД, с которыми и работают. Такая система не подходит, если работа связана с базами данных, которые ввиду большой информационной ёмкости как раз выгоднее размещать на CD-ROM. Кроме того, компакт-диски, используемые в настоящий момент на практике, не являются перезаписываемыми.
Адаптеры
Чтобы компьютер мог работать, необходимо, чтобы в его оперативной памяти находились программа и данные. А попадают они туда из различных устройств компьютера – клавиатуры, дисководов для магнитных дисков и т. д. Иногда по традиции эти устройства называют внешними, хотя некоторые из них могут встраиваться внутрь системного блока. Результаты выполнения программ также выводятся на различные устройства – монитор, диски, принтер и т. д.
Обмен информацией между оперативной памятью и устройствами (он называется вводом-выводом) не происходит непосредственно: между любым устройством и оперативной памятью имеются два промежуточных звена:
- Для каждого устройства в компьютере имеется электронная схема, которая им управляет. Эта схема называется контроллером, или адаптером. Некоторые контроллеры (например, контроллер дисков) могут управлять сразу несколькими устройствами.
- Все контроллеры (адаптеры) взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, которую в просторечии называют шиной.
Электронные платы. Электронные схемы IBM PC состоят из нескольких модулей – электронных плат. Модульная структура электронных схем компьютера позволяет легко приспособить компьютер к нуждам пользователя и облегчает ремонт компьютера (при ремонте обычно требуется заменить одну плату, а не все).
На основной плате компьютера – системной, или материнской, плате – обычно располагаются основной микропроцессор, оперативная память, кэш-память, шина (или шины) и BIOS. Кроме того, там находятся электронные схемы (контроллеры), управляющие некоторыми устройствами компьютера. Так, контроллер клавиатуры всегда находится на материнской плате. Часто там же находятся и контроллеры других устройств (жестких дисков, дисководов для дискет и т. д.) Такие контроллеры называются встроенными или интегрированными (в материнскую плату). На современных материнских платах обычно находятся интегрированные контроллеры дискет, портов ввода-вывода, часто контроллер жестких дисков, иногда – видеоконтроллер.
Разным пользователям в компьютере нужен разный набор контроллеров. Поэтому все контроллеры компьютера встраиваются в материнскую плату только в некоторых специальных компьютерах. В большинстве компьютеров материнская плата содержит несколько разъёмов (слотов), в которые могут вставляться электронные платы, содержащие контроллеры для подключения дополнительных устройств (платы контроллеров). При вставке в разъём материнской платы контроллер подключается к шине – магистрали передачи данных между оперативной памятью и устройствами.
Одним из контроллеров, присутствующем почти в каждом компьютере, является контроллер портов ввода-вывода. Часто этот контроллер интегрирован в состав материнской платы. Контроллер портов ввода-вывода соединяется кабелями с разъёмами на задней стенке компьютера, через которые к компьютеру подключаются принтер, мышь и некоторые другие устройства. Порты ввода-вывода бывают следующих типов:
-Параллельные (обозначаемые LPT1-LPT2), к соответствующим разъёмам на задней стенке компьютера ( имеющим 25 гнёзд) обыкновенно подключаются принтеры;
-Последовательные (обозначаемые COM1-COM3). К соответствующим разъёмам на задней стенке компьютера (имеющим 9 или 25 штырьков) обычно подсоединяются мышь, модем и другие устройства;
-Игровой порт – к его разъёму (имеющему 15 гнёзд) подключается джойстик. Игровой порт имеется не у всех компьютеров.
Как правило, контроллер портов компьютера поддерживает один параллельный и два последовательных порта.
Видеоконтроллеры. Электронные схемы компьютера, обеспечивающие формирование видеосигнала и тем самым определяющие изображение, показываемое монитором, называются видеоконтроллером. Видеоконтроллер обычно выполняется в виде специальной платы, вставляемой в разъём системной шины компьютера, но на некоторых компьютерах он входит в состав материнской платы. Видеоконтроллер получает от микропроцессора компьютера команды по формированию изображения, конструирует это изображение в своей служебной памяти – видеопамяти, и одновременно преобразует содержимое видеопамяти в сигнал, подаваемый на монитор – видеосигнал.
Устройства ввода-вывода
Клавиатура. Клавиатура IBM PC предназначена для ввода в компьютер информации от пользователя. Пока что задача распознавания компьютером человеческого голоса удовлетворительно не решена, поэтому печать на клавиатуре – это основной способ ввода алфавитно-цифровой информации от пользователя в компьютер.
Каждая клавиша клавиатуры представляет собой крышку для миниатюрного переключателя. Содержащийся в клавиатуре небольшой микропроцессор отслеживает состояние этих переключателей, и при нажатии или отпускании каждой клавиши посылает соответствующие сообщение (прерывание), а программы компьютера (операционной системы) обрабатывают эти сообщения.
На IBM PC- совместимых компьютерах наиболее широко распространена так называемая улучшенная клавиатура с 101 или 102 клавишами. Однако иногда используют и другие модели клавиатуры. Например, в клавиатурах портативных компьютерах для уменьшения размера исключены дублирующие клавиши, а оставшиеся расположены более компактно.
На стандартной 101-клавишной клавиатуре в левом нижнем большом блоке клавиш белым цветом выделены так называемые алфавитно-цифровые клавиши. При нажатии на эти клавиши в компьютер вводится алфавитно-цифровой символ. Какой именно – зависит от того, установлен ли режим ввода латинских или русских букв, и нажата или нет клавиша “Shift”.
Клавиша “пробел”. Самая большая клавиша, располагающаяся под блоком алфавитно-цифровых клавиш, применяется для ввода пробела (пустого символа).
Клавиша “Caps Lock”служит для фиксации режима прописных букв. В этом режиме при обычном нажатии на буквенные клавиши вводятся прописные буквы, а при нажатой клавише “ Shift” – строчные. Режим прописных букв удобен при вводе текста, состоящего из таких букв.
На верхней части клавиатуры располагается блок так называемых функциональных клавиш – “F1”-“F12”. Порядок использования этих клавиш определяется программой и операционной системой, с которыми Вы в данный момент работаете.
Клавиши “ ”, “ ”, “Home”, “End”, “PgUp”, “PgDn” называют клавишами управления курсором. Как правило, нажатие на них приводит к перемещению курсора в соответствующем направлении или к “перелистыванию” изображаемого на экране текста.
Блок клавиш в правой части стандартной 101-клавишной клавиатуры используется для двух целей. В режиме блокировке цифр (режим “Num Lock”) этот блок удобен для ввода числовой информации и знаков арифметических действий. В этом режиме при нажатии на белые клавиши из этого блока вводятся цифры от 0 до 9 и точка. А если режим блокировки цифр выключен, то эти клавиши дублируют клавиши управления курсором, а также клавиши “Insert”, “Delete”. Выключение и включение режима блокировки цифр осуществляется нажатием клавиши “Num Lock”.
Клавиша “Insert” обычно используется либо для вставки символов, либо для переключения между двумя режимами ввода символов: ввода с раздвижкой символов и ввода с замещением ранее набранных символов.
Клавиша “Delete” обычно используется для удаления символов – выделенного фрагмента текста, справа от курсора (в Windows) или под курсором (в DOS-программах, работающих в текстовом режиме).
Клавиша “Enter” обычно используется для окончания ввода того или иного объекта.
Клавиша “Backspace” обычно удаляет символ, находящийся слева от курсора.
Клавиша “Escape”, как правило, используется для отмены какого-либо действия, выхода из режима программы.
Клавиша “Tab” при редактировании текстов обычно используется для перехода к следующей позиции табуляции. В других программах её значение может быть иным: переключение между полями запроса.
На клавиатуре имеются специальные клавиши “Control”, “Alt”, “Shift”. Они предназначены для изменения значений других клавиш.
Принтеры. Принтер предназначен для вывода информации на бумагу. Обычно принтеры могут выводить не только текстовую информацию, но также рисунки и графики. Одни принтеры позволяют печатать только в одном цвете (черном), другие могут выводить также и цветные изображения.
Матричные принтеры. Матричные принтеры в 80-х годах и в начале 90-х годов были наиболее распространенными принтерами для IBM PC. Сейчас эти принтеры сильно потеснены струйными и лазерными принтерами, так как обеспечивают худшее качество печати, сильно шумят при работе и малопригодны для цветной печати. Однако матричные принтеры применяются до сих пор, так как они недороги, а стоимость отпечатанной страницы у них самая низкая.
Струйные принтеры. Струйные принтеры являются одним из наиболее распространенных типов принтеров для IBM PC. В струйных принтерах изображение формируется микро каплями специальных чернил, выбрасываемых на бумагу через сопла в печатающей головке. В отличие от матричных принтеров, струйные работают с гораздо меньшим шумом, обеспечивают лучшее качество печати и самую дешевую цветную печать приемлемого качества. Однако стоимость отпечатанной страницы на них – выше, чем на матричных принтерах.
Лазерные принтеры. Лазерные принтеры обеспечивают наилучшее качество печати. В этих принтерах используется принцип ксерографии: изображение переносится на бумагу со специального барабана, к которому электрически притягиваются частички краски. Отличие от обычного ксерокопировального аппарата состоит в том, что печатающий барабан электризуется с помощью лазера по командам из компьютера. Лазерные принтеры обеспечивают самую высокую среди всех принтеров скорость печати и не требуют специальной бумаги.
Монитор (дисплей). Монитор служит для пользователя окном в компьютер. Он позволяет наблюдать за работой компьютера и узнавать о полученных результатах. На экран монитора выводится текст, рисунки, различная справочная информация, т. е. все необходимое пользователю для работы. По устройству и принципу действия монитор похож на современный телевизор. Традиционно принято два режима работы монитора: текстовый и графический.
При работе в текстовом режиме весь экран условно делиться на строки длиной в 80 символов. Позицию отдельного символа в строке принято называть знакоместом. На каждом знакоместе может отображаться только один символ из представленных на клавиатуре и нескольких дополнительных, которые могут быть введены с помощью клавиши “Alt”. Текстовый режим достаточно удобен для работы с текстовыми документами и в основном используется именно для этого. Однако ему присущ ряд недостатков, например: постоянство размера символов, невозможность включения в текст рисунков, элементов декоративного оформления и т. д. В текстовом режиме на экране обычно присутствует специальный указатель – курсор. Его назначение – показывать место на экране, где происходит или будет происходить действие. Курсор имеет, как правило, вид мерцающей черточки и располагается ниже знакоместа, в котором появится символ или произойдет что-то другое.
Графический режим более универсален и позволяет отображать текст совместно с графиками, гистограммами, рисунками и т. д. Символы текста могут быть различной величины и начертания. В связи со многими достоинствами графического режима, в настоящее время он используется большинством современных программ. Для полноценной работы в графическом режиме годится не любой монитор. Желательно, чтобы он был типа VGA (Video Graphics Array) или Super VGA. Собственно, сегодня все продаваемые компьютеры комплектуются такими мониторами.
Мультимедиа. В последнее время всё чаще приходится слышать о средствах мультимедиа, установленных в персональных компьютерах, или о самих мультимедиа-компьютерах. Что это означает?
Мультимедиа принято называть совокупность аппаратуры и программ, необходимых для эффективного использования на компьютере динамической графики высокого разрешения, записи и воспроизведения звука, вывода на экран теле- и видеоинформации. А компьютеры, на которых установлена такая аппаратура и используются соответствующие программы, называют мультимедиа-компьютерами. Области применения мультимедиа достаточно широки. В первую очередь это обучающие и справочные системы, комплексы для сложных научных экспериментов, а также игровые развлекательные программы. Для того чтобы имелась возможность установить в компьютер и использовать средства мультимедиа, он должен обладать достаточно высокой производительностью. Другими словами - иметь быстрый центральный процессор (желательно 486), достаточный объём оперативной памяти (8-16 Мбайт) и т. д.
К числу наиболее распространенных мультимедиа средств относятся звуковые платы, обеспечивающие запись и воспроизведение звука на компьютере. Плата комплектуется, как правило, компактными аудиоколонками или наушниками и микрофоном.
К средствам мультимедиа принято относить также проигрыватель (дисковод) компьютерных компакт-дисков, называемых CD-ROM. Дисковод может быть внешним и внутренним. Больше распространен внутренний тип дисковода, устанавливаемого внутрь системного блока. Его принцип действия аналогичен проигрывателю аудиодисков (CD-плейеру). Благодаря совершенной технологии записи информации на каждом CD-ROM диске умещаются сотни мегабайт информации. Это обстоятельство позволяет эффективно использовать CD-ROM для хранения больших объёмов графической и звуковой информации, присущей программам ориентированным на средства мультимедиа.
Компьютерные сети
Первые вычислительные сети (ВС) ЭВМ появились в 60-х годах за рубежом. По сути дела с них началась своего рода техническая и технологическая революция, сравнимая с появлением первых ЭВМ, так как была предпринята попытка объединить технологию сбора, хранения, передачи и обработки информации на ЭВМ с техникой связи.
В Европе в те же годы сначала были разработаны и внедрены международные сети EIN и Евронет, затем появились национальные сети. В 1972 году в Вене была внедрена сеть МИПСА, а в 1979году к ней присоединились 17 стран Европы, СССР, США, Канада, Япония.
В 80-х годах в нашей стране была сдана в эксплуатацию система телеобработки статистической информации, обслуживающая ГВЦ ЦСУ СССР в Москве и республиканские ВЦ в союзных республиках.
В практике объединение компьютеров в сеть позволяет совместным пользователям использовать:
-Аппаратные средства (жесткие диски, принтеры, коммуникационные устройства);
-Программные средства (текстовые редакторы, процессоры электронных таблиц);
-Многопользовательские системы (электронную почту, информационные системы на основе базы данных)
Локальные вычислительные сети (ЛВС) – это коммуникационная система, которая поддерживает в пределах одного здания или некоторой ограниченной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи информации, предоставляемых подключаемых абонентским системам для кратковременного пользования.
Локальные сети позволяют обеспечить:
- Коллективную обработку данных пользователями подключенных в сеть компьютеров и обмен данными между этими пользователями;
- Совместное использование программ;
- Совместное использование принтеров, модемов и других устройств.
Поэтому практически все фирмы объединяют свои компьютеры в локальные сети.
Для объединения компьютеров в локальную сеть требуется:
1)Вставить в каждый подключаемый к сети компьютер сетевой контроллер, который позволяет компьютеры получать информацию из локальной сети и передавать данные в сеть.
2)Соединить компьютеры кабелями, по которым происходит передача данных между компьютерами, а также другими подключенными к сети устройствами.
Специальный компьютер-сервер служит для обеспечения функционирования сети. На дисках серверов располагаются совместно используемые программы, базы данных и т. д. Остальные компьютеры локальной сети часто называются рабочими станциями. На тех рабочих станциях, где требуется обрабатывать только данные на сервере (например, вводить сведения в совместно используемую базу данных о заказах и продажах), часто для экономии (или по соображениям безопасности) не устанавливают жестких дисков. В сетях, состоящих более чем из 20-25 компьютеров, наличие сервера обязательно- иначе, как правило, производительность сети будет неудовлетворительной. Сервер необходим и при совместной работе с какой-либо базой данных.
Серверу может назначаться определенная специализация (хранение данных, программ, обеспечение модемной и факсимильной связи, вывод на печать и т. д.).Обычно они не используются в качестве рабочих мест пользователей. Серверы, обеспечивающие работу с ценными данными, часто размещаются в изолированном помещении, доступ в которое имеют только специально уполномоченные люди.
Internet
Пользование локальными сетями привело к появлению глобальных сетей, а они – к появлению всемирной сети Internet. В конце 60-х годов по заказу Министерства Обороны США была создана сеть ARPAnet для связи между собой компьютеров этого министерства. При разработке сети ставилась задача обеспечить связь между собой множества удаленных друг от друга разнородных компьютеров, прочем эта связь не должна была нарушаться при частичных повреждениях сети. Разработанные принципы организации таких сетей оказались настолько удачными, что многие другие организации стали создавать собственные сети на тех же принципах. Эти сети стали объединяться между собой, образуя единую сеть с общим адресным пространством. Эта единая сеть стала называться Internet.
Internet – это всемирная совокупность сетей, связывающая между собой миллионы компьютеров. Сейчас, по разным оценкам, с Internet работает от 20 до 40 миллионов пользователей, причем это число увеличивается в геометрической прогрессии. Единого управления у Internet не существует, имеются лишь общественные комитеты, вырабатывающие различные стандарты для Internet, осуществляющие распределение групп электронных адресов и т.д.
Internet позволяет пересылать данные с одного подключенного к сети компьютера на любой другой. Маршрутизаторы Internet автоматически выбирают оптимальный маршрут для доставки пакетов данных до места назначения. На этой основе были разработаны различные службы, использующие возможности Internet. До середины 90-х годов в основном применялись: электронная почта, телеконференции, серверы новостей, файловые серверы, службы поиска.Эти службы использовались в основном в научной среде, главным образом, для электронной почты.
Ситуация полностью изменилась в1994 г.. К Internet стали подключаться массовые пользователи. Осознав преимущества пользования Internet – начиная мгновенной передачей любой информации во все уголки земного шара и кончая организацией клубов по самым различным интересим безбкаких-либо ограничений Internet стал необходим массе людей, количество которых растет с каждым днем. Количество пользователей Internet стало лавинообразно увеличиваться – в несколько раз в год. Причиной этого стало появление и широкое внедрение в сети Internet новой службы –World Wide Web( в буквальном переводе – всемирной паутины). Это содержащаяся в Internet всемирная распределенная база гипертекстовых документов. Каждый компьютер, имеющий постоянное подключение в Internet, можно использовать в качестве Web-сервера. При подключении к Web-серверу на экран выводится Web-страница. На Web-странице может находиться информация в любом виде. Щелкнув мышью любое подчеркнутое ссылку (подчеркнутое слово), вы перейдете к Web-странице, соответствующей этому слову. В отличие от встроенных справочников программ, выведенная по ссылке Web-страница может находиться на любом другом Web-сервере.
Одно из неоспоримых преимуществ Internet – его общедоступность.Для получения доступа к Internet нужно заключить договор с одним из множества провайдеров (организаций-владельцев сетей, входящих в Internet), либо их дилеров. Другой вариант – использовать услуги так называемых вторичных провайдеров, то есть фирм, арендующих каналы доступа к первичным провайдерам и подающие услуги доступа к Internet в розницу в различных компьютерных клубах и Internet-кафе. А так, как стоимость пользования Internet вполне приемлима, то недостатка в клиентах такие заведения обычно не испытывают.
Рыночные отношения
Один из наиболее развитых в России рынков – это именно рынок компьютеров. Во всех его сегментах на главных ролях действуют признанные мировые производители, обладающие богатым опытом исполнения стратегии маркетинга в борьбе за рынки. С начала 90-х годов к IBM Hewlett Packard, Intel Technologies, DEC, Siemens, действовавшим в России довольно давно, присоединились Dell Computer, Apple Computer, Compaq Computer corporation, Sun Microsystems Computer corporation, ACER и ряд других. Сейчас эти фирмы уже утвердились в различных сегментах российского рынка компьютерных технологий..
С изменениями в российской экономике, изменялась и ситуация на компьютерном рынке. К примеру в 1992 году на российском рынке безраздельно господствовали дешевые компьютеры неизвестных производителей, то сейчас российские потребители, больше ориентированы на более дорогую и качественную технику. Технологическое отставание России от Западной Европы и США сократилась с 2-3 лет в 1992-1993гг до примерно 6 месяцев. Развитию и улучшению компьютерной базы способствовало развитие программного обеспечения, например появление на рынке новых версий Windows, которая не идут на компьютерах с устаревшими процессорами, стимулирует покупку более совершенного компьютера.
Но и российский рынок компьютерных технологий, который с начала 90-хгг был среди лидирующих рыночных секторов, в 1995г перетерпел кризис, обусловленного рядом следующих причин
- определенное насыщение рынка
- компании, занятые в российском компьютерном бизнесе, столкнулись с проблемой окупаемости затрат и недостаточно качественным менеджментом местных фирм
- непрерывный рост с начала 90-хгг цен вхождения на рынок привел к замедлению образования новых компаний
- повышение образовательного уровня пользователей не успевает за стремительным усложнением компьютерного инструментария. Это также оказало тормозящее влияние на рост продаж
В силу особенностей высокотехнического компьютерного рынка ключевым моментом является инновационная деятельность. Для ведения разработок создаются новые совместные предприятия. От того кто будет первым в создании новых успешных разработок, зависит то, кто будет устанавливать стандарты и кто займет наиболее перспективные ниши. А от этого, в свою очередь зависит то, кто будет в дальнейшем иметь рыночный успех и прибыль.
Учащаются случаи единовременного вывода новых продукций на рынке Западной Европы и России. Так, крупнейшие российские заказчики Intel получили новые процессоры фирмы одновременно с производителями ПК в Европе и США. Это связано с ростом запросов потребителей в России, который практически сравнялся с западным.
Киберпространство
С глобальной сетью Internet тесно связаны широко распространенные ныне понятия киберпространства и виртуальной реальности. Особенность этих понятий в том, что они не поддаются строгому определению в рамках какой-либо науки, скорее, это художественные образы, а не научные термины.
Всю совокупность систем компьютерных коммуникаций и потоков информации разной природы, циркулирующих в мировых сетях называют Киберпространством.
Виртуальная реальность - создаваемые на вашем экране с помощью компьютерной технологии образы реальных объектов и процессов разнообразной природы – людей, приборов, станков, витрин и т. п. С ними можно работать как с реальной вещью, проводить исследования и испытания.
Эти явления прочно вошли в нашу жизнь, сделало нас частью информационных ресурсов всего человечества, расширило кругозор и меняют сам образ жизни. Прогнозируют скорое появление информационных роботов – новых систем поиска и обработки информации по сети, в основе которых – не только алгоритм прохода по сети и поиска нужной информации, но и элементы экспертной системы, позволяющей проанализировать искомую информацию и даже подготовить конечный результат в форме, подходящей для презентации. Такие системы помогут в поиске и подготовке любых документов.
Прогнозируется, что текущий этап развития компьютерной техники завершится построением в индустриально развитых странах глобальных всемирных сетей для хранения и обмена информацией, доступных каждой организации и каждому члену общества. Таким образом отдельной личности будут доступны знания, накопленные за всю историю развития человечества. Однако как и во всем остальном во всеобщей компьютеризации надо знать меру. Для многих подростков единственным другом и собеседником стал компьютер. Некоторые люди предпочитают Internet любым другим идам общения, а любимым досугом– сидение перед монитором. Такие явления ведут к отчуждению людей друг от друга, развитию различных психологических нарушений. Нужно не забывать, что кроме виртуальной есть и действительная реальность и человек создан, чтобы жить в ней.
Список литературы
- В.Э. Фигурнов “IBM PC для пользователя” Издание 7-е – М.:ИНФРА –М,1999.
- Д.С. Аглицкий, С.А. Любченко “персональный компьютер и Windows для всех”. – М.: “ФИЛИНЪ” 1995.
- А.Е. Борзенко “IBM PC: устройство, ремонт, модернизация” - 2-е издание – М.: ТОО фирма “КомпьютерПресс”, 1996.
- “Информатика”. Учебное пособие для студентов заочного обучения всех специальностей. Под редакцией д.т.н., проф. Ю.М. Черкасова
- К. С. Ахметов “Курс молодого бойца” – 2-е издание – М.: ТОО фирма “КомпьютерПресс”, 1996.
- М.Ю. Шерешева “Зарубежные фирмы на российском рынке компьютерных технологий”. Маркетинг на предприятии - компьютерный рынок. Вестник Московского Университета. Серия 6. Экономика.
- Ю.А. Шафрин “Основы компьютерной технологии”. Учебное пособие. М.: АБФ, 1997.
- Н.П. Радченко, О.А.Козлов. “Школьная информатика”. М.: “финансы и статистика”,1998.
