Interner und externer Computerspeicher. Präsentation zum Thema: Zweck und Struktur des Computers. Prinzipien der internen und externen Gedächtnisorganisation Darstellung der Prinzipien der internen und externen Gedächtnisorganisation

Unterrichtsziele: Studium neuen Materials zum Thema "Prinzipien der Organisation des internen und externen Speichers eines Computers".

Unterrichtsziele:

Lehrreich:

• die Schüler mit der Informationsstruktur des internen und externen Gedächtnisses vertraut zu machen;
• mit den Grundkonzepten des Themas, der Klassifizierung und dem Zweck externer Speichergeräte vertraut zu machen.

Entwicklung:

• propädeutik der Bildung von intellektuellen und informativen Fähigkeiten durchführen;
• unabhängigkeit in Denk- und Lernaktivitäten entwickeln.

Lehrreich:

• das Interesse an dem Thema fördern;
• eine Kultur der Arbeit am Computer fördern - „Benutzerkultur“;
• verantwortung, Unabhängigkeit und gegenseitigen Respekt fördern.

Unterrichtsart: kombiniert - eine Lektion in der Erklärung von neuem Material

Formen, pädagogische Arbeit, Studenten: Frontalarbeit, paarweise Arbeit, Einzelarbeit am Computer.

Bildungsmittel:

lehrbücher: Semakin I. G., Zalogova L. A., Rusakov S. V., Shestakova L. V. Informatik: Grundkurs für 7 - 9 Klassen. - M.: Labor für Grundwissen, 1998.
Semakin I. G., Varaksin G. S. Strukturierte Zusammenfassung des Grundkurses. - M.: Labor für Grundwissen, 2001.

cDs: Anatomie eines Computers - 2

hard-und Software:

Persönliche Computer;
MS Windows OS-Anwendung - PowerPoint-Programm;
Präsentation zum Thema der Lektion "Interner und externer Speicher eines Computers";
Beamer.

Unterrichtsschritte:

I. Organisatorischer Teil.

II. Kommunikation des Themas und der Ziele des Unterrichts. Erläuterung der Arbeit auf dem Notenblatt.

III. Hausaufgabencheck. Programmierte Steuerung des untersuchten Materials (Test).

IV. Grundkenntnisse aktualisieren.

V. Erläuterung des neuen Materials.

1. Problematische Situation. "Computermeldung".
2. informationsstruktur des internen Speichers.
3. informationsstruktur des externen Speichers.
4. externe Speichergeräte.

Vi. Überprüfung der Assimilation von neuem Material durch die Schüler.

Vii. Die Lektion zusammenfassen.

WÄHREND DER KLASSEN

I. Organisatorischer Teil.

Der Lehrer begrüßt die Schüler, markiert die Abwesenheit im Tagebuch und überprüft die Bereitschaft der Schüler für den Unterricht.

II. Kommunikation des Themas und der Ziele des Unterrichts.

Bits Bytes Informationsstruktur des internen Speichers - Bit-Byte

Eigenschaften des internen Speichers 1. Diskretion (lat. Discretus) - intermittierend, bestehend aus separaten Teilen) Eine Speicherzelle, in der ein Binärzeichen gespeichert ist, wird als BIT bezeichnet. BIT 0 oder 1 Binärcodierung 2. Adressierbarkeit Speicherbyte - der kleinste adressierbare Teil des internen Speichers Der Prozessor greift über Adressen auf den internen Speicher zu. Interne Speicherstruktur Bytes Bits Die Ordnungszahl eines Bytes wird als ADRESSE bezeichnet

Datei - ein benannter Speicherplatz auf einer Festplatte zum Speichern von Informationen Informationen auf externen Medien haben eine Dateiorganisation Informationsstruktur des externen Speichers Informationsstruktur des externen Speichers - Datei Arten von Informationen: Text, numerisch, grafisch, Ton

LMD-Magnetbandlaufwerke (Streamer) Kassettenlaufwerke LMD-Magnetbandlaufwerke (Diskettenlaufwerke) CD-Laufwerk Optische (Laser-) Laufwerke Diskettenlaufwerke (Diskettenlaufwerke) Festplattenlaufwerke (Festplatten) CD-R, CD-RW DVD-Laufwerke -ROM

Ein Diskettenlaufwerk (FDD - Floppy Disk Drive) ist ein Gerät zum Schreiben und Lesen von Informationen von Disketten-Magnetplatten. Die Informationskapazität der Diskette ist gering und beträgt nur 1,44 MB. Die Geschwindigkeit des Schreibens und Lesens von Informationen ist aufgrund der langsamen Drehung der Platte (360 U / min) ebenfalls gering (ca. 50 KB / s). Disketten (Diskette, Diskette)

Um Informationen auf einer Festplatte zu speichern, muss die Festplatte formatiert werden, d.h. Die physische und logische Struktur der Festplatte muss erstellt werden. Beim Formatieren werden konzentrische Spuren auf der Platte gebildet, die wiederum in Sektoren unterteilt sind, wobei der Magnetkopf des Laufwerks Markierungen von Spuren und Sektoren an bestimmten Stellen auf der Platte platziert.

Nach dem Formatieren einer 3,5-Zoll-Diskette lauten die Parameter wie folgt:

Die erste Festplatte wurde 1973 von IBM entwickelt und hatte eine Kapazität von 16 KB. Hartmagnetscheiben sind mehrere Scheiben, die auf einer Achse angeordnet sind, in einem Metallgehäuse eingeschlossen sind und sich mit einer hohen Winkelgeschwindigkeit drehen. Aufgrund der vielen Spuren auf jeder Seite und der großen Anzahl von Festplatten kann die Informationskapazität von Festplatten zehntausende Male größer sein als die Informationskapazität von Disketten und Hunderte von GB erreichen. Die Geschwindigkeit zum Schreiben und Lesen von Informationen von Festplatten ist aufgrund der schnellen Drehung der Festplatten (7200 U / min) recht hoch (ca. 133 MB / s).

Magnetbänder Ein Gerät zum Aufzeichnen und Lesen von Informationen von flexiblen Magnetbändern wird als Streamer bezeichnet. Magnetbänder sind: Kassettenrolle zum Erstellen von Datenarchiven, Sichern; ist ein flexibles Kunststoffband, das mit einer dünnen Magnetschicht bedeckt ist; Informationen werden mittels magnetischer Aufzeichnung aufgezeichnet; Die Kapazität des Bandes kann bis zu mehreren Gigabyte betragen.

Wird verwendet, um eine große Menge an Informationen auf kleinem Raum zu speichern. Die Scheibe besteht aus Polycarbonat, das auf einer Seite mit einer reflektierenden Schicht bedeckt ist. Informationen werden mittels optischer Aufzeichnung aufgezeichnet; Kapazität der optischen Festplatte - 640 MB und mehr Laser (optische) Festplatten

Die MAGNETO-OPTISCHE SCHEIBE wird beim Aufbau optischer Bibliotheken verwendet. ist ein 1,2 mm dickes Polycarbonatsubstrat, auf das mehrere Dünnfilmschichten aufgebracht sind; Informationen werden sowohl durch magnetische als auch optische Aufzeichnung aufgezeichnet; Die Kapazität der magnetooptischen Platte beträgt bis zu 9,1 GB.

Flash - Festplatten (Karten) Der Flash-Speicher ist ein nichtflüchtiger Speichertyp, mit dem Daten in Mikroschaltungen aufgezeichnet und gespeichert werden können. Flash-basierte Geräte haben keine beweglichen Teile, was eine hohe Datensicherheit bei Verwendung in mobilen Geräten gewährleistet. Der Flash-Speicher ist eine Mikroschaltung, die in einem Miniaturpaket untergebracht ist. Zum Schreiben oder Lesen von Informationen werden Laufwerke über einen USB-Anschluss mit einem Computer verbunden. Informationskapazität von Speicherkarten von 256 MB - 4 GB. Lesegeräte - Kartenleser.

Die ersten Beispiele für Flash-Speicher wurden 1984 von Toshiba entwickelt, aber die Massenverwendung begann erst vor wenigen Jahren mit dem Aufkommen von Digitalkameras. Der Flash-Speicher wird zunehmend zum Speichern und Übertragen von Daten verwendet. Die Hersteller stellen heute verschiedene Arten von Karten und USB-Laufwerken her, die erstmals im Jahr 2001 auf den Markt kamen.

Haushaltsbildungseinrichtung der Gemeinde Dinskaya Bezirk "Sekundarschule Nummer 29

benannt nach dem Helden der Sowjetunion Brovartz Vladimir Timofeevich "

Informatikunterricht

in der 8. Klasse

„Erste Informationen zur Architektur des Computers. Die Prinzipien der Organisation des internen und externen Speichers eines Computers "

Boyko Olga Nikolaevna,

lehrer für Informatik BOU Sekundarschule Nummer 29

Dinskoy Bezirk

2013 g.

Unterrichtsthema: "Grundlegende Informationen zur Computerarchitektur. Die Prinzipien der Organisation des internen und externen Speichers eines Computers "

Der Zweck der Lektion : Kenntnis der Computerarchitektur, Arten des Computerspeichers.

Unterrichtsziele:

Lehrreich - die Schüler mit der Computerarchitektur und den Arten des Computerspeichers vertraut zu machen.

Lehrreich - Bildung der Informationskultur der Schüler, Aufmerksamkeit, Genauigkeit, Disziplin, Ausdauer, Vermittlung von Fähigkeiten zur selbständigen Arbeit, Gewährleistung der bewussten Aufnahme von Unterrichtsmaterial.

Entwicklung - kognitives Interesse entwickeln, Forschungsfähigkeiten vermitteln.

Unterrichtsart : kombiniert.

Sichtbarkeit und Ausstattung:

1. Computer mit Projektor;
2. Zusammenfassung der Lektion;
3. Präsentation „Erste Informationen zur Computerarchitektur. Organisationsprinzipien des internen und externen Computerspeichers ";

4. P. programm - Simulator "Computergerät".

5. Karten mit einem Kreuzworträtsel.

Unterrichtsstruktur:

1. Organisatorischer Moment.

3. Sichern Sie das Material, führen Sie Arbeiten am Simulator des Computergeräts durch und arbeiten Sie mit einem Kreuzworträtsel.

4. Zusammenfassend.

5. Hausaufgaben.

Untersuchte Fragen:

• Computer als Modell einer Person, die mit Informationen arbeitet.
• Schema des Informationsaustauschs in einem Computer.
• Unterschied zwischen Programm und Daten.
• Der Unterschied zwischen internem und externem Computerspeicher.
• Das Prinzip der binären Codierung von Informationen.
• Die Struktur des internen Speichers eines Computers, seine Eigenschaften.

Während des Unterrichts:

1. Zeit organisieren.Grüße, Überprüfung der Teilnehmer, Bekanntgabe des Themas und des Zwecks der Lektion. Die Schüler schreiben das Thema der Lektion in Notizbücher (Folie 1).

2. Erläuterung des neuen Materials.Heute erfahren Sie, welche Geräte in einem Computer enthalten sind, welche Daten und ein Programm vorhanden sind und wie der Computerspeicher funktioniert.

Seit jeher haben die Menschen versucht, ihre Arbeit zu erleichtern. Zu diesem Zweck wurden verschiedene Maschinen und Mechanismen geschaffen, die die körperlichen Fähigkeiten einer Person verbessern. Der Computer wurde Mitte des 20. Jahrhunderts erfunden, um die Fähigkeiten der menschlichen intellektuellen Arbeit, dh der Arbeit mit Informationen, zu verbessern.

"Eine Analogie zwischen einem Computer und einem Menschen" CRC Analogie zwischen einem Computer und einem Menschen (N 119276).

Der Prototyp des Computers ist die Person selbst. Nur Erfinder versuchten, nicht physische, sondern intellektuelle Fähigkeiten einer Person auf einen Computer zu übertragen.

Schreiben Sie die Regel ab Seite 33 in Ihr Notizbuch.

Ein Computer ist ein universelles technisches Werkzeug, mit dem eine Person mit Informationen arbeiten kann.

Schreiben Sie auf, welche vier Komponenten in menschliche Informationsaktivitäten unterteilt sind:

Empfang (Eingabe) von Informationen;

Speichern von Informationen (Speicher);

Denkprozess (Informationsverarbeitung);

Übertragung (Ausgabe) von Informationen.

Der Computer enthält Geräte, die ähnliche menschliche Funktionen ausführen:

Eingabegeräte;

Speichergeräte - Speicher;

Verarbeitungsgerät - Prozessor;

Ausgabegeräte

Betrachten Sie Abb. 2.1 auf Seite 36 "Informationsaustausch zwischen Computergeräten".

Leute, sagt mir, wie sind die Prozesse der Eingabe und Ausgabe von Informationen durch einen Computer? Welche Geräte sind für den Informationsaustausch verantwortlich?

Während des Betriebs des Computers gelangen Informationen über die Eingabegeräte in den Speicher. Der Prozessor extrahiert die verarbeiteten Informationen aus dem Speicher, arbeitet damit und legt die Verarbeitungsergebnisse darin ab. Die erhaltenen Ergebnisse werden der Person über die Ausgabegeräte mitgeteilt. Das gebräuchlichste Eingabegerät ist eine Tastatur, und das Ausgabegerät ist ein Bildschirm oder ein Drucker (Druckgerät).

In der Informatik gibt es das Konzept der "Computerarchitektur".

Betrachten Sie das Diagramm auf der Folie. TsOR (N 119270). Alles, was hier dargestellt wird, ist im Konzept der Computerarchitektur enthalten: Geräte, Software, Anwendungssoftware und Programmiersysteme. Lassen Sie uns die Hauptelemente eines Computers zusammen benennen.

Beantworten Sie nun, was Computerarchitektur ist

Schreiben Sie die Definition auf:

Unter der Architektur eines Computers wird eine Beschreibung des Geräts und der Funktionsprinzipien eines Computers verstanden, die für den Benutzer und den Programmierer ausreichend sind.

Der wichtigste Unterschied zwischen einem Computer und einer Person besteht darin, dass die Arbeit eines Computers dem ihm innewohnenden Programm streng untergeordnet ist, während eine Person selbst ihre Handlungen kontrolliert.

Notieren Sie die Regel ab Seite 34.

Der Computerspeicher speichert Daten und Programme.

Programm - Dies ist ein Hinweis auf die Abfolge von Aktionen (Befehlen), die der Computer ausführen muss, um die festgelegte Aufgabe der Informationsverarbeitung zu lösen.

Informationen, die programmgesteuert in einem Computer verarbeitet werden, werden aufgerufendaten.

Die beschriebenen Prinzipien des Aufbaus und der Funktionsweise eines Computers wurden erstmals 1946 vom amerikanischen Wissenschaftler John von Neumann vorgeschlagen. Diese Prinzipien bleiben in modernen Computern weitgehend erhalten.

Überprüfen Sie die PräsentationsfolieVon Neumann-Prinzipienund schreiben Sie die Prinzipien der Struktur und Funktionsweise des Computers in ein Notizbuch

Bildunterschriften schieben:

Erste Informationen zur Architektur des Computers. Die Prinzipien der Organisation des internen und externen Speichers eines Computers.

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurde der Beruf einer Person, die sich mit Berechnungen beschäftigte, als Computer bezeichnet.

Der erste Computer wurde 1946 in den USA hergestellt und hieß "ENIAC".

Leonardo di ser Piero da Vinci

ZHUKOVSKY Nikolay Egorovich (1847-1921)

Ein Computer ist ein universelles technisches Werkzeug, mit dem eine Person mit Informationen arbeiten kann. Nach den Prinzipien des Geräts ist ein Computer ein Modell einer Person, die mit Informationen arbeitet.

 ANALOGIE ZWISCHEN EINEM COMPUTER UND EINEM MANN Der Computerspeicher speichert Daten und Programme. Informationsaustausch in einem Computer Eingabe Ausgabe SPEICHERPROZESSOR Ein Computer ist ein universelles technisches Mittel für eine Person, um mit Informationen zu arbeiten Informationen MOZG Speicherung von Informationen Der Prozess des Denkens (Verarbeitung von Informationen) Sprache, Gesten, Schreiben Übertragung (Ausgabe) von Informationen COMPUTER Eingabegeräte Speichergeräte VERFAHREN Ausgabegeräte

ERSTER AUFNAHME ZUM COMPUTER Computergerät PC-Speicherprozessor Datenverarbeitung gemäß einer bestimmten Programmtaktfrequenz Bittiefenauflösung Adressierbarkeit Interner Speicher Magnetische Aufzeichnung Optische Aufzeichnung Flash-Speicher Externer Speicher Eingabe- / Ausgabegeräte Ausgabegeräte Eingabegeräte Software-Software Zweck: Programmentwicklung (Eingabe, Debuggen, Bearbeiten, Ausführen) Allzweckprogrammiersysteme Spezialanwendungssoftware Serviceprogramme Systemsoftware Betriebssystem Dateiverwaltung Benutzeroberfläche der Geräteverwaltung Benutzeroberfläche Dateisystem Einstufige Struktur Mehrstufige Struktur

Unter der Architektur eines Computers wird eine Beschreibung des Geräts und der Funktionsprinzipien eines Computers verstanden, die für den Benutzer und den Programmierer ausreichend sind. Ein Computer ist ein universelles technisches Werkzeug für die Arbeit mit Informationen.

Leute, sagt mir, wie sind die Prozesse der Eingabe und Ausgabe von Informationen durch einen Computer? Welche Geräte sind für den Informationsaustausch verantwortlich?

Der Computerspeicher speichert Daten und Programme. Daten sind verarbeitete Informationen, die in einer speziellen Form im Computerspeicher angezeigt werden. Ein Programm ist eine Beschreibung einer Folge von Aktionen, die ein Computer ausführen muss, um eine bestimmte Datenverarbeitungsaufgabe zu lösen. Daten sind "deklaratives Wissen", Programme sind "prozedurales Computerwissen".

1946 formulierte der amerikanische Wissenschaftler John von Neumann die Grundprinzipien der Struktur und Funktionsweise eines Computers, die Von Neumann-Prinzipien. Das Vorhandensein eines Prozessors, der den Betrieb aller anderen Geräte steuert.

 Eingabe Ausgabe SPEICHERPROZESSOR Zusammensetzung der Computergeräte Daten und Programme werden im gemeinsamen Speicher des Computers gespeichert. Daten und Programme werden in Form eines Binärcodes im Computerspeicher gespeichert. Informationen werden in den Speicher geschrieben und aus dem Speicher gelesen ausgeführt an Adressen. Ein Bit des Speichers speichert ein Bit der Information der kleinste adressierbare Teil des internen Speichers - 1 Byte (8 Bits) alle Bytes sind nummeriert Bytenummer - Speicherbyte-Adresse

 INTERNER COMPUTER-SPEICHER BIT 0 oder 1 Binärcodierung Der interne Speicher besteht aus Partikeln - Bits. Ein Bit des Speichers speichert ein Informationsbit. Speicherbyte - der kleinste adressierbare Teil des internen Speichers (1 Byte \u003d 8 Bits) 0 Bytenummer - Speicherbyteadresse Der Prozessor greift über Adressen auf den Speicher zu. Auflösung Adressierbarkeit Bytes Bits 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 2 1 0 1 1 0 1 1 0 3 0 0 1 0 1 100. ... ... ... ... ... ... ...

 MEDIEN- UND EXTERNE SPEICHERGERÄTE ROM Nur Lesen R Einmal schreiben RW Wiederbeschreibbare Medien Magnetspeicher Optischer Speicher Elektronischer Speicher CD DVD-Streamer HMD-Laufwerke Festplatten USB-Kartenleser Speicherkarten Flash-Laufwerk USB-Massenspeichergeräte

c o m p u t e r 1 r g p r a m a p y t a r e s o r 2 3 4 5 6 Überprüfen Sie sich

Hausaufgaben: Lehrbuch: S. 5, 6, erledigen Sie die Aufgabe im Notizbuch, beantworten Sie die Fragen: 1. Listen Sie mindestens fünf externe Speichergeräte auf, die Sie kennen. 2. Was ist der Unterschied zwischen CD-ROMs, CD-RWs und CD-Rs?

Vorschau:

Löse das Kreuzworträtsel.

1. Ein universelles technisches Mittel für eine Person, um mit Informationen zu arbeiten.

2. Eine Folge von Aktionen (Befehlen), die der Computer ausführen muss, um das Problem zu lösen.

3. Speichergeräte.

4. Ein anderer Name für den internen Speicher.

5. Informationsverarbeitungsgerät.

6. Sequenznummer des Bytes im internen Speicher des Computers.

Mannschaft _______________________________________________________________

Löse das Kreuzworträtsel.

| Zweck und Gerät des Computers. Computerspeicher

Lektion 6
Zweck und Gerät des Computers. Die Prinzipien der Organisation des internen und externen Gedächtnisses

§fünf. Zweck und Gerät des Computers
§6. Computerspeicher

Zweck und Gerät des Computers

Die Hauptthemen des Absatzes:

Was ist zwischen einem Computer und einer Person gemeinsam?
- welche Geräte im Computer enthalten sind;
- Was sind Daten und Programme?
- von Neumann-Prinzipien.

Untersuchte Fragen:

Was haben Computer und Menschen gemeinsam?

Mit dieser Lektion beginnen wir unsere Bekanntschaft mit dem Computer. Für die Informatik ist ein Computer nicht nur ein Werkzeug zum Arbeiten mit Informationen, sondern auch ein Gegenstand des Studiums. Sie erfahren, wie ein Computer angeordnet ist, welche Arbeiten damit durchgeführt werden können und welche Softwaretools dafür vorhanden sind.

Seit jeher haben die Menschen versucht, ihre Arbeit zu erleichtern. Zu diesem Zweck wurden verschiedene Maschinen und Mechanismen geschaffen, die die körperlichen Fähigkeiten einer Person verbessern. Eine elektronische Rechenmaschine (in der modernen Terminologie - ein Computer) (Abb. 2.1) wurde Mitte des 20. Jahrhunderts erfunden, um die Fähigkeiten der menschlichen mentalen Arbeit, dh der Arbeit mit Informationen, zu verbessern.

Aus der Geschichte der Wissenschaft und Technologie ist bekannt, dass der Mensch die Ideen vieler seiner Erfindungen in der Natur „guckte“.

Zum Beispiel untersuchte der große italienische Wissenschaftler und Künstler Leonardo da Vinci bereits im 15. Jahrhundert die Struktur der Vogelkörper und nutzte dieses Wissen, um Flugzeuge zu entwerfen.

Der russische Wissenschaftler N. Ye. Zhukovsky, der Begründer der Aerodynamik, untersuchte auch den Flugmechanismus von Vögeln. Die Ergebnisse dieser Studien werden bei der Konstruktion von Flugzeugstrukturen verwendet.

Hat ein Computer einen Prototyp in der Natur? Ja! Ein solcher Prototyp ist die Person selbst. Nur die Erfinder versuchten, nicht die physischen, sondern die intellektuellen Fähigkeiten einer Person auf den Computer zu übertragen.

Ein Computer ist ein universelles technisches Werkzeug, mit dem eine Person mit Informationen arbeiten kann.

Nach den Prinzipien des Geräts ist ein Computer ein Modell einer Person, die mit Informationen arbeitet..

Welche Geräte sind im Computer enthalten?

Die menschliche Informationsaktivität ist in Komponenten unterteilt:

Empfang (Eingabe) von Informationen;
Speichern von Informationen (Speichern im Speicher);
Denkprozess (Informationsverarbeitung);
Übertragung (Ausgabe) von Informationen.

Der Computer enthält Geräte, die ähnliche Funktionen ausführen:

Eingabegeräte;
Speichergeräte - Speicher;
Verarbeitungsgerät - Prozessor;
Ausgabegeräte.

Während des Betriebs des Computers gelangen Informationen über die Eingabegeräte in den Speicher. Der Prozessor ruft die verarbeiteten Informationen aus dem Speicher ab, arbeitet damit und legt die Verarbeitungsergebnisse im Speicher ab. Die erhaltenen Ergebnisse werden der Person über die Ausgabegeräte mitgeteilt.

Meistens ist das Eingabegerät eine Tastatur und das Ausgabegerät ist ein Monitor oder Drucker (Druckgerät).

Was ist Daten und Programm

Und doch kann man den "Computer-Geist" nicht mit dem menschlichen Geist gleichsetzen. Der wichtigste Unterschied besteht darin, dass die Arbeit eines Computers dem darin festgelegten Programm streng untergeordnet ist, während eine Person selbst ihre Handlungen kontrolliert.

Der Computerspeicher speichert Daten und Programme.

Daten werden verarbeitete Informationen, die im Computerspeicher in einer speziellen Form dargestellt werden.

Programm - Dies ist eine Beschreibung der Abfolge von Aktionen, die der Computer ausführen muss, um die Aufgabe der Datenverarbeitung zu lösen.

Wenn Informationen für eine Person Wissen sind, das sie besitzt, dann sind Informationen für einen Computer Daten und Programme, die im Speicher gespeichert sind. Daten sind "deklaratives Wissen", Programme sind "prozedurales Wissen" eines Computers.

Von Neumann-Prinzipien

1946 formulierte der amerikanische Wissenschaftler John von Neumann die Grundprinzipien der Struktur und Funktionsweise von Computern. Die oben beschriebene Zusammensetzung der Computergeräte und die Wechselwirkung zwischen ihnen wird als von Neumann-Architektur bezeichnet. Die Neumann-Architektur zeichnet sich durch das Vorhandensein eines Prozessors aus, der den Betrieb aller anderen Geräte steuert. Sie müssen sich noch mit anderen von Neumann-Prinzipien vertraut machen.

Kurz über die Hauptsache

Computer ist ein softwaregesteuertes Gerät zur Ausführung jeglicher Art von Arbeit mit Informationen.

Der Computer enthält: prozessor, Speicher, Eingabegeräte, Ausgabegeräte.

Computerspeicher daten und Programme.

Computer arbeitet an Programmenvom Menschen geschaffen.

Fragen und Aufgaben

1. Welche menschlichen Fähigkeiten reproduziert der Computer?

2. Listen Sie die im Computer enthaltenen Hauptgeräte auf. Was ist der Zweck von jedem von ihnen?

3. Beschreiben Sie den Prozess des Informationsaustauschs zwischen Computergeräten.

4. Was ist ein Computerprogramm?

5. Wie unterscheiden sich die Daten vom Programm?

6. Bereiten Sie ein Papier über die von Neumann formulierten Prinzipien vor.

Computerspeicher

Die Hauptthemen des Absatzes:

Interner und externer Speicher;
- die Struktur des internen Speichers des Computers;
- ein Programm im Computerspeicher;
- Medien und externe Speichergeräte.

Untersuchte Fragen:

Computer als Modell einer Person, die mit Informationen arbeitet.
- Schema des Informationsaustauschs in einem Computer.
- Unterschied zwischen Programm und Daten.
- Unterschied zwischen internem und externem Computerspeicher.
- Das Prinzip der binären Codierung von Informationen.
- Die Struktur des internen Speichers des Computers, seine Eigenschaften.
- Medien und externe Speichergeräte.

Interner und externer Speicher

Bei der Arbeit mit Informationen verwendet eine Person nicht nur ihr eigenes Wissen, sondern auch Bücher, Nachschlagewerke und andere externe Quellen. In Kapitel I "Mensch und Information" wurde darauf hingewiesen, dass Informationen im Gedächtnis einer Person und auf externen Medien gespeichert werden können. Eine Person kann die gespeicherten Informationen vergessen und die Aufzeichnungen werden zuverlässiger gespeichert.

Ein Computer verfügt außerdem über zwei Arten von Speicher: internen (operativen) und externen (Langzeit-) Speicher.

Inneres Gedächtnis ist ein elektronisches Gerät, das Informationen speichert, während es mit Strom versorgt wird. Wenn der Computer vom Netzwerk getrennt wird, verschwinden Informationen aus dem RAM. Während seiner Ausführung wird das Programm im internen Speicher des Computers gespeichert.

Die formulierte Regel bezieht sich auf die Prinzipien von Neumann. Diese Regel wird als Prinzip des gespeicherten Programms bezeichnet.

Externer Speicher - Dies sind verschiedene magnetische Medien (Bänder, Festplatten), optische Festplatten, Flash-Speicherkarten. Das Speichern von Informationen auf externen Medien erfordert keine konstante Stromversorgung.

In modernen Computern gibt es eine andere Art von internem Speicher, die als bezeichnet wird nur-Lese-Speicher - ROM... Dies ist ein nichtflüchtiger Speicher, aus dem nur Informationen gelesen werden können.

Abbildung 2.2 zeigt die Zusammensetzung der Computergeräte. Pfeile geben die Richtungen des Informationsaustauschs an.

Die Struktur des internen Speichers des Computers

Computergeräte führen bestimmte Arbeiten mit Informationen (Daten und Programmen) aus. Aber wie werden die Informationen selbst im Computer dargestellt? Um diese Frage zu beantworten, "schauen" wir in den Maschinenspeicher. Die Struktur des internen Speichers des Computers kann herkömmlicherweise dargestellt werden, wie in Fig. 4 gezeigt. 2.3.

Die kleinste Speichereinheit in einem Computer wird als Speicherbit bezeichnet. In Abbildung 2.3 repräsentiert jede Zelle ein Bit. Sie können sehen, dass das Wort "Bit" zwei Bedeutungen hat: eine Einheit zum Messen der Informationsmenge und ein Partikel des Computerspeichers. Lassen Sie uns zeigen, wie diese Konzepte miteinander zusammenhängen.

Jedes Speicherbit kann derzeit einen von zwei Werten speichern: Null oder Eins. Die Verwendung von zwei Zeichen zur Darstellung von Informationen wird als binäre Codierung bezeichnet.

Daten und Programme werden als Binärcode im Computerspeicher gespeichert.

Ein Zeichen eines aus zwei Buchstaben bestehenden Alphabets enthält 1 Bit Information.

Ein Speicherbit enthält ein Informationsbit.

Die Bitstruktur definiert die erste Eigenschaft des internen Speichers des Computers - diskretion... Diskrete Objekte bestehen aus einzelnen Partikeln. Zum Beispiel ist Sand diskret, weil er aus Sandkörnern besteht. Die "Körner" des Computerspeichers sind Bits.

Die zweite Eigenschaft des internen Speichers des Computers ist adressierbarkeit... Acht aufeinanderfolgende Speicherbits bilden ein Byte. Sie wissen, dass dieses Wort auch eine Informationseinheit bezeichnet, die acht Bits entspricht. Daher speichert ein Byte Speicher ein Byte Information.

Im internen Speicher des Computers sind alle Bytes nummeriert. Die Nummerierung beginnt bei Null.

Die Sequenznummer eines Bytes wird als Adresse bezeichnet.

Das Prinzip der Adressierbarkeit bedeutet:

Das Schreiben von Informationen in den Speicher sowie das Lesen aus dem Speicher erfolgt über Adressen.

Programm im Computerspeicher

Mehrere aufeinanderfolgende Speicherbytes bilden eine Speicherzelle, deren Adresse die Adresse des niedrigstwertigen Bytes ist, dh das Byte mit der niedrigsten Nummer. Abbildung 2.4 zeigt das Prinzip der Adressierung am Beispiel von 4-Byte-Speicherplätzen.

Ein Speicherort kann einen Programmbefehl oder ein Datenelement speichern, das vom Programm verarbeitet wird (z. B. eine Nummer). Ein Maschinenprogramm besteht aus einer Reihe von Anweisungen, die sich an aufeinanderfolgenden Speicherorten befinden (Abbildung 2.5).

Programmbefehl besteht aus dem operativen Teil - dem Operationscode und dem Adressenteil - den Adressen des Ortes im Speicher der verarbeiteten Daten. Der Opcode definiert die Aktion, die der Prozessor auf Befehl ausführt. Die Aufgabe des Prozessors besteht darin, automatisch eine Folge von Programmbefehlen auszuführen, bis sie endet (Befehl stop).

Externe Speichermedien und Geräte

Externe Speichergeräte sind Geräte zum Lesen und Schreiben von Informationen auf externe Medien. Informationen auf externen Medien werden als Dateien gespeichert. Sie werden später mehr darüber erfahren, welche Dateien vorhanden sind.

Die wichtigsten externen Speichergeräte in modernen Computern sind magnetplattenlaufwerke (NMD) oder Diskettenlaufwerke.

Das Prinzip der magnetischen Aufzeichnung wurde in den 1920er Jahren erfunden. Dann erschienen akustische Tonbandgeräte, die es ermöglichten, Sprache und Musik auf einem Magnetband aufzunehmen und dann die aufgenommenen Töne abzuspielen. Die erste Art von externen Speichergeräten auf einem Computer waren Magnetbandlaufwerke - Analoga von akustischen Tonbandgeräten.

Das moderne NMD funktioniert ähnlich wie ein Tonbandgerät. Auf die Scheibenoberfläche, die mit einer dünnen ferromagnetischen Schicht bedeckt ist, wird ein Binärcode geschrieben: Der magnetisierte Abschnitt ist Eins, der nicht magnetisierte Eins ist Null. Beim Lesen von der Festplatte wird dieser Datensatz in interne Speicherbits in Nullen und Einsen konvertiert.

Ein Aufzeichnungskopf wird zur magnetischen Oberfläche der Platte gebracht (Abb. 2.6), die sich entlang eines Radius bewegen kann. Während des Betriebs des LMD dreht sich die Scheibe. In jeder festen Position interagiert der Kopf mit einer kreisförmigen Spur. Auf diesen konzentrischen Spuren werden binäre Informationen aufgezeichnet.

Eine andere Art von externen Medien sind optische Scheiben (auch Laserscheiben genannt). Sie verwenden keine magnetische, sondern eine optisch-mechanische Methode zum Aufzeichnen und Lesen von Informationen.

Erstens gab es Laserdiscs, auf denen Informationen nur einmal aufgezeichnet werden. Es kann nicht gelöscht oder überschrieben werden. Solche Festplatten werden als CD-ROMs bezeichnet - Compact Disk-Read Only Memory, was "Compact Disk - Read only" bedeutet. Später wurden wiederbeschreibbare Laserdiscs - CD-RW - erfunden. Auf ihnen können wie auf magnetischen Medien die gespeicherten Informationen gelöscht und neu geschrieben werden.

Medien, die der Benutzer vom Laufwerk entfernen kann, werden als Wechselmedien bezeichnet.

Die größte Informationskapazität unter Wechselmedien besitzen Laserdiscs wie DVD (Digital Versatile Disk). Sie werden manchmal als Video-Discs bezeichnet. Die auf einer DVD gespeicherte Informationsmenge wird in Gigabyte gemessen. Auf DVD aufgenommene Filme können mit einem Computer wie auf einem Fernseher angesehen werden.

Der Flash-Speicher ist ein relativ neuer Typ eines externen Speichergeräts. Das Flash-Speichergerät ist über einen universellen USB-Anschluss mit dem Computer verbunden.

Kurz über die Hauptsache

Der Computer enthält internen und externen Speicher.

Das ausführbare Programm wird im internen Speicher gespeichert (Prinzip des gespeicherten Programms).

Informationen im Computerspeicher liegen in binärer Form vor.

Das kleinste Element im internen Speicher eines Computers ist ein bisschen. Ein Bit Speicher speichert ein Informationsbit: den Wert O oder 1.

Acht aufeinanderfolgende Bits bilden ein Speicherbyte. Die Bytes sind ab Null nummeriert. Die Sequenznummer eines Bytes wird als Adresse bezeichnet.

Im internen Speicher werden Informationen von Adressen geschrieben und gelesen.

Ein Maschinenprogramm ist eine Reihe von Anweisungen, die sich in sequentiellen Speicherstellen befinden.

Externer Speicher: Magnetplatten; optische (Laser-) Discs - CD, DVD; Flash-Speicher.

Fragen und Aufgaben

1. Versuchen Sie zu erklären, warum ein Computer zwei Arten von Speicher benötigt: internen und externen. Bereiten Sie Ihre Nachricht vor.

2. Was ist das Prinzip eines gespeicherten Programms?

3. Was ist die Eigenschaft der Diskretion des internen Speichers eines Computers?

4. Was sind die beiden Bedeutungen des Wortes "Bit"? Wie hängen sie zusammen?

5. Was ist die Adressierbarkeitseigenschaft des internen Speichers des Computers?

6. Was ist ein Maschinenprogramm? Welche Informationen enthält der Programmbefehl?

7. Benennen Sie die externen Speichergeräte des Computers und machen Sie deren Fotos.

8. Welche Arten von optischen Datenträgern kennen Sie?

Elektronischer Anhang zur Lektion

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