Пам’ять комп’ютера. Внутрішня і зовнішня пам’ять комп’ютера.(3.5)

Матеріал з Фізмат Вікіпедії
Перейти до: навігація, пошук

Мета:

Навчальна: Сформувати в учнів знання про пам’ять комп’ютера та її види, функції та роль процесора в ЕОМ. Виховна: Виховувати інтерес до навчання, любов до предмета інформатики, цілеспрямованість, бережливе ставлення до шкільного майна. Розвиваюча: Розвивати логічне мислення учнів, розвивати інтерес до комп’ютерної техніки, увагу, пам’ять. ХІД УРОКУ

І. Організаційна частина

  • 1) привітання з учнями
  • 2) перевірка присутності учнів на уроці
  • 3) призначення чергових

ІІ. Повідомлення теми та мети уроку. Мотивація навчальної діяльності.

Сьогодні ми з вами продовжимо детальніше розглядати будову комп’ютера і познайомимося із його пам’яттю та процесором. Тож запишемо число, класна робота та тему сьогоднішнього уроку: «Пам’ять комп’ютера. Внутрішня і зовнішня пам’ять комп’ютера. Оперативна пам’ять комп’ютера. Процесор. Основні характеристики та функції процесора»

III. Викладення нового матеріалу.

Функціональні блоки комп’ютера можуть бути реалізовані у вигляді різних фізичних пристроїв.

Проц.jpg Проц2.jpg Процесор сучасного персонального комп’ютера виконаний у вигляді мікросхеми - єдиного мікроелектронного пристрою, створеного на кристалі напівпровідника і вміщеного в мініатюрний корпус (тому він називається мікропроцесором). Можливості комп’ютера значною мірою визначаються розрядністю процесора, тобто кількістю бітів, яку він може обробити одночасно, та його внутрішньою організацією. Спочатку персональні комп’ютери мали 8-бітові процесори. Перші комп’ютери IBM PC були вже 16-бітовими. Сучасні персональні комп’ютери є 32-бітовими і навіть 64-бітовими.

Швидкість роботи процесора характеризується тактовою частотою, що задається спеціальним генератором і вимірюється в мегагерцах (МГц); 1 МГц - це мільйон тактів за секунду. У перших процесорах такт визначав проміжок часу, за який могла бути виконана елементарна дія типу додавання двох чисел чи пересилання числа із процесора в оперативну пам’ять. Процесори сучасних персональних комп’ютерів можуть виконувати за один такт кілька операцій, а тактова частота сягає сотень та тисяч мегагерц.

Пам’ять комп’ютера -це пристрої, в яких зберігаються дані та програми. Пам’ять комп’ютера поділяється на внутрішню (основну) та зовнішню. До внутрішньої пам’яті відносяться: оперативна пам’ять, регістри процесора, постійна пам’ять і кеш-пам’ять.

Оп2.jpgОп1.jpg Оперативна пам'ять є одним з найважливіших елементів комп'ютера. Саме з її процесор бере програми і вихідні дані для обробки, у неї він записує отримані результати. Назва “оперативна” ця пам'ять одержала тому, що вона працює дуже швидко, так що процесору практично не доводиться чекати при читанні даних з чи пам'яті запису в пам'ять. Однак дані, що містяться в ній, зберігаються тільки поки комп'ютер включений. При вимиканні комп'ютера вміст оперативної пам'яті стирається. Часто для оперативної пам'яті використовують позначення RAM (Random Access Memory, тобто пам'ять з довільним доступом) . Оперативна пам’ять реалізована на основі спеціальних мікросхем і її обсяг легко розширюється додаванням потрібної кількості мікросхем. Обсяг оперативної пам’яті вимірюється в кілобайтах (1 Кб = 1024 байта) і мегабайтах (1 Мб = 1024 кілобайтів).

Регістри - це надшвидка пам’ять процесора. Вони збе¬рігають адресу команди, саму команду, дані для її виконання і результат. Для збільшення продуктивності комп’ютера, тимчасового зберігання вмісту комірок оперативної пам’яті використовується кеш-пам’ять (від англійського cashe - склад, тайник).

Кеш-пам’ять є проміжним запам’ятовуючим пристроєм і використовується для прискорення обміну між процесором і оперативною пам’яттю. У сучасних комп’ютерах використовуються кілька рівнів кеш-пам’яті. Кеш-пам’ять може розміщуватись як на кристалі мікропроцесора, так і на системній платі. Системна (або материнська) плата - це плата, на якій розміщено процесор, оперативну та постійну пам’ять, а також системну шину, через яку здійснюється зв’язок з усіма іншими пристроями комп’ютера.

Пост.jpg Постійна пам’ять - це пристрої для довготривалого зберігання програм та даних. Використовується вона тільки для читання інформації. Як правило, ця інформація записується при виготовленні комп’ютера і слугує для початкового завантаження операційної системи (див. далі), перевірки дієздатності комп’ютера. Для назви цієї пам’яті використовується англійська абревіатура ROM (Read Only Memory - пам’ять тільки для читання).

Комп’ютер має зовнішню пам’ять, яка використовується для довготривалого збереження програм та даних. Вона реалізується за допомогою спеціальних пристроїв (накопи-чувачів), які залежно від способів запису та зчитування діляться на магнітні, оптичні та магнітно-оптичні. Основними характеристиками зовнішньої пам’яті є:

  • об’єм,
  • швидкість обміну інформацією,
  • спосіб та час доступу до даних.

Пристрої, в яких використовуються магнітні стрічки, належать до пристроїв з послідовним доступом. Пристрої, які використовують магнітні та оптичні диски, належать до пристроїв з прямим доступом. У персональних комп’ютерах застосовуються магнітні диски двох типів - незмінні тверді (жорсткі) та змінні гнучкі. Вони дають змогу здійснювати як введення, так і виведення даних.

Вин.jpg

Жорсткий магнітний диск - це алюмінієва пластина, покрита шаром магнітної речовини. Накопичувач на жорстких магнітних дисках (іноді його називають вінчестером) має невеликі розміри і монтується в корпусі системного блоку комп’ютера. На жорсткому диску записується найважливіша для роботи комп’ютера інформація - програми управління комп’ютером та обслуговування різних пристроїв, «лікарі» для лікування від комп’ютерних вірусів (програм, що псують інформацію та заважають роботі ЕОМ), а також потрібні користувачеві дані та так звані інструментальні засоби (редактори текстів, засоби створення програм, баз даних тощо). Для постійного зберігання великої кількості різних програм та інформації, які завжди повинні бути під рукою, потрібний великий об’єм пам’яті. Сучасні жорсткі диски мають об’єм від кількох мегабайтів до десятків гігабайтів (1 гігабайт = 1024 мегабайтів).

До зовнішньої пам’яті належать також накопичувачі на гнучких дисках (дискетах). Дискета.jpg Найпоширенішими є дискети діаметром 3,5″ (знак «”» означає дюйм, 1″ = 2,54см). Для читання та запису інформації на дискетах у комп’ютері є спеціальні пристрої - дисководи для гнучких дисків.

Диск.jpg Комп’ютер може мати дисководи для зчитування інформації з оптичних (лазерних) дисків. Нині широке застосування мають оптичні диски діаметром 5,25″, їх називають компакт-дисками. Є диски, що дають змогу здійснювати тільки читання даних. Інформація записується на диск під час його виготовлення і потім не може бути змінена. Такі компакт-диски називаються CD ROM (сі-ді-ром). На них можна записувати тексти, програми, зображення, звук, фрагменти відео-фільмів тощо. Обсяг пам’яті компакт-дисків - сотні мегабайтів. Існують також оптичні диски, інформація на яких може перезаписуватись. Вони називаються CD-R (сі-ді-ер). Названі компоненти комп’ютера розміщені в системному блоці, на передній панелі якого розташований вимикач, входи дисководів, індикатор та ін. На задній панелі є гнізда, що дають можливість під’єднувати різноманітні прилади - дисплей, клавіатуру, принтер, мишку, сканер та ін.

Ф.jpg

Флеш-пам’ять універсальної послідовної шини (USB) — це маленький портативний пристрій, який під’єднується до USB-порту на комп’ютері. На флеш-пам’яті USB можна зберігати інформацію, як і на жорсткому диску, але за допомогою флеш-пам’яті можна легко переносити дані з одного комп’ютера на інший. Флеш-пам’ять USB може бути різного розміру та форми, і на ній можна зберігати гігабайти даних. Флеш-пам’ять USB також називають флеш-пристрій, флеш-брелок, флеш-накопичувач тощо

Контр.jpg Для керування пристроями комп’ютера використовуються електронні схеми, які називаються контролерами. Як правило, для кожного пристрою є свій контролер. Всі контролери підтримують зв’язок з процесором та оперативною пам’яттю комп’ютера через електричний ланцюг, який задіяний для паралельного сполучення пристроїв. Електричний ланцюг називають магістраллю або шиною.

IV. Закріплення одержаних знань.

  • 1. Назвіть види пам’яті комп’ютера.
  • 2. Як використовується оперативна пам’ять комп’ютера?
  • 3. Скільки байтів міститься в кілобайті і мегабайті?
  • 4. Що таке жорсткий диск і для чого він призначений?
  • 5. Які види дисків використовуються у персональних комп’ютерах?
  • 6. Що таке піксель?

V.Підведення підсумків уроку.

VI. Домашнє завдання.