• Які пристрої входять до складу комп’ютера? Для чого вони призначені?
• Який пристрій комп’ютера виконує опрацювання даних? Де, зазвичай, він розміщується?
• Назвіть інформаційні процеси.
• Які пристрої комп’ютера забезпечують збереження даних?

Архітектура комп'ютера

Архітектура комп’ютера

У п’ятому класі ви вже ознайомилися зі складовими персонального комп’ютера. Розглянемо трохи детальніше схему реалізації інформаційних процесів у комп’ютері з використанням його пристроїв.

Архітектура комп’ютера

Схема, зображення на першому слайді, описує типову архітектуру персонального комп’ютера.

Архітектура комп’ютера – це модель, що описує взаємодію пристроїв та програм для забезпечення інформаційних процесів у комп’ютері.

Процесор, його призначення

Опрацювання даних у комп’ютері виконується процесором.

Це пристрій, що забезпечує виконання комп’ютерних програм.

У процесорів, як у будь-якого виконавця алгоритмів, є свій набір команд.

Процесор комп’ютера є його основною складовою.

Він містить

• пристрій керування, який забезпечує виконання команд комп’ютерної програми,
• арифметично-логічний пристрій, який і здійснює операції над даними.

До складу сучасних процесів входить ще й складова внутрішньої пам’яті - так звана кеш-пам’ять

Процесор, його призначення

Основною властивістю процесора є швидкість опрацювання даних, яка залежить від значення кількох інших властивостей:

• тактової частоти роботи процесора,
• кількості ядер,
• розрядності,
• обсягів кеш-пам’яті тощо.

Пам’ять комп’ютера.

Внутрішня пам’ять

Пам’ять комп’ютера призначена для збереження даних.

Її поділяють на:

• внутрішню
• зовнішню.

Основною властивістю всіх видів пам’яті є її ємність, що вимірюється в байтах, кілобайтах, мегабайтах, гігабайтах, терабайтах тощо

Пам’ять комп’ютера.

Внутрішня пам’ять

Внутрішня пам’ять служить для забезпечення роботи процесора. Пристрої внутрішньої пам’яті, як і процесор, розміщуються на материнській платі комп’ютера.

​

​

Пам’ять комп’ютера.

Внутрішня пам’ять

Материнська або головна плати (англ. Motherboard або main-board) – система складова сучасних персональних комп'ютерів, яка забезпечує передачу даних між пристроями комп'ютерами.

Пам’ять комп’ютера.

Внутрішня пам’ять

Оперативна пам’ять є основною в комп’ютері,

у ній розміщуються

• програми
• дані,

які в подальшому опрацьовуються процесором.

Процесор може отримувати дані й команди тільки з оперативної пам’яті.

У не ж записуються і результати опрацювання даних.

Для того щоб дані були опрацьовані процесором, вони попередньо повинні бути передані з пристроїв уведення даних або запам’ятовуючих пристроїв до оперативної пам’яті.

Після вимкнення живлення комп'ютера всі дані з оперативної пам'яті зникають.

Пам’ять комп’ютера.

Внутрішня пам’ять

Оперативна пам’ять виготовляється у вигляді блоку мікросхем, який встановлюється у спеціальні роз'єми (слоти) на материнській платі.

Як правило на материнській платі можна встановити кілька блоків мікросхем оперативної пам'яті.

Слот (англ. slot) – щілина, паз, отвір

Сокет (англ. Socret) – заглиблення, гніздо, розетка

Кеш (англ. cache) - схованка, запас харчів

Пам’ять комп’ютера.

Внутрішня пам’ять

Для забезпечення початку роботи комп’ютера основні програми зберігаються в постійній пам’яті.

Після ввімкнення комп’ютера дані з постійної пам’яті копіюються в оперативну пам’ять, і запускаються програми підготовки комп’ютера до роботи.

Постійна пам’ять виготовляється у вигляді однієї або двох мікросхем, що вставляються у спеціальні гнізда – “сокета” або впаюються на материнській платі.

Пам’ять комп’ютера.

Внутрішня пам’ять

До складу сучасних процесорів включають кеш-пам’ять.

Вона призначена для прискорення обміну даними між основним масивом оперативної пам’яті і процесором.

Розрізняють кеш-пам’ять

• першого,
• другого
• третього рівнів.

Ємність кеш-пам’яті першого рівня в більшості процесорів – 128 Кбайт.

Ємності кеш-пам’яті другого і третього рівнів суттєво відрізняються в різних процесорах .

На початок 2016 року кеш-пам’ять

• другого рівня в процесорах для настільних персональних комп’ютерів становить 1-8 Мбайт,
• третього – 2-20 Мбайт.

Збільшення ємності кеш-пам’яті зазвичай збільшує швидкодію процесора.

Зовнішні запам'ятовуючі пристрої

Пристрої внутрішньої пам’яті розміщені на материнській платі.

Пристрої зовнішньої пам’яті приєднуються до неї з використанням різних з’єднань.

Пристрої зовнішньої пам’яті, на відмінну від пристроїв внутрішньої пам’яті (за винятком постійної пам’яті), призначені для довготривалого зберігання даних.

Після вимкнення живлення дані з носіїв зовнішньої пам’яті не зникають.

Зовнішні запам'ятовуючі пристрої

До пристроїв зовнішньої пам’яті належать

• накопичувачі на жорстких магнітних дисках,
• пристрої для роботи з оптичними дисками,
• пристрої, що використовують флеш-пам’ять тощо.

Зовнішні запам'ятовуючі пристрої

Носієм даних у накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД) є один або кілька металевих дисків, покритих шаром магнітної речовини.

Запис даних виконується шляхом намагнічування ділянок поверхні диска з використанням електромагнітної головки, яка виконує і зчитування даних.

Зовнішні запам'ятовуючі пристрої

Зовнішні запам'ятовуючі пристрої

Пристрої для роботи з оптичними дисками використовують промінь лазера для зчитування даних з оптичних дисків різних типів, які відрізняються ємністю та можливістю виконувати запис і перезапис даних.

Зовнішні запам'ятовуючі пристрої

Пристрої флеш-пам’яті останнім часом набули широкого розповсюдження і використовуються не тільки як пристрої для перенесення даних між комп’ютерами,

але і як основний пристрій зовнішньої пам’яті в

• переносних комп’ютерах – нетбуках,
• планшетних комп’ютерах,
• мобільні пристрої,
• фото-
• відеокамери.

Флеш-пам’ять значно зменшила використання оптичних дисків.

Архітектура комп’ютера

Зі збільшенням ємності пристроїв флеш-пам’яті вони почали активно використовуватися і як замінники накопичувачів на жорстких магнітних дисках.

Такі пристрої отримали назву твердотілих накопичувачів або SSD-дисків.

SSD (англ. Solid-State Drive) – твердотілий

(суцільний) пристрій

• Які пристрої введення даних входять до складу комп’ютера? Для введення яких даних вони використовуються?
• Які пристрої виведення даних входять до складу комп’ютера? Для виведення яких даних вони використовуються?
• Які пристрої використовуються для введення та виведення мультимедійних даних?

Пристрої введення та виведення даних

Пристрої введення даних

Пристрої введення даних можна розділити за типом даних, з якими вони працюють. Так, можна виділити пристрої введення

• Текстових
• Графічних
• Звукових
• відеоданих …

Пристрої введення даних

До графічних :

Пристрої введення даних

До звукових :

До відеоданих:

Пристрої введення даних

Ще однією групою пристроїв введення даних є пристрої для забезпечення управління в різноманітних програмах. До них належать:

• миша
• тачпед
• мультимедійна (електронна) дошка
• сенсорній екран
• джостик
• геймпед
• кейпед
• руль
• педалі
• танцювальний майданчик (денспед)

Пристрої введення даних

Розглянемо властивості (технічні характеристики) і класифікацію пристроїв введення даних.

Клавіатура призначена для введення символьних даних і команд. Незважаючи на те що клавіатури за останні кілька десятиліть дуже мало змінювались, їх можна поділити на кілька груп залежно від значення певних властивостей:

• за призначенням: стандартні (для настільних ПК), компактні, мультимедійні, ігрові тощо;
• За типом підключення до системного блоку: дротові або бездротові (радіо, Blue-tooth, Wi-Fi тощо).

Пристрої введення даних

Для переносних комп’ютерів можуть бути використані проекційні клавіатури

Пристрої введення даних

Маніпулятори миша поділяються залежно від значень таких властивостей:

• за призначенням: для настільних ПК, для ноутбуків (компактні), ігрові тощо;
• за типом підключення до системного блоку: дротові або бездротові (радіо, Blue-tooth, Wi-Fi тощо );
• За кількістю кнопок: 2, 3-5, 6-9, 10 і більше тощо;
• За типом датчиків руху: оптичні, лазерні;
• За типом корпусу: симетрична стандартна, симетрична для шульги, ергономічна тощо.

Пристрої введення даних

Тачпади (англ. Touch – дотик, pad – площадка, майданчик, подушечка) є складовими практично всіх типів ноутбуків і нетбуків, проте можуть використовуватись і під час роботи з настільним ПК.

Інтерактивні електронні дошки використовують здебільшого в закладах освіти, а також під час проведення різноманітних презентацій.

Можуть відрізнятися принципом визначення місця дотику.

Основна характеристика – розмір по діагоналі

• 70-79 дюймів
• 80-89 дюймів.
• більше 90 дюймів

​

Пристрої введення даних

Близький за типом дії до сенсорного екрану графічний планшет. Він використовується для створення малюнків та введення інших графічних даних. Користувач створює малюнок, доторкаючися стилусом до поверхні графічного планшета.

Основні характеристики:

• Розмір робочої поверхні
• Роздільна здатність (2000-4000 точок на дюйм)
• Кількість варіантів реагування на силу натискання стилусом на робочу поверхню (512-2048)

Сенсорні екрани використовують здебільшого у планшетних комп’ютерах, смартфонах, а також у різноманітних довідкових та презентаційних системах.

Основні властивості

• розмір екрану
• принцип відсліковування місця дотику

Пристрої введення даних

Сканери також використовують для введення графічних даних. Серед них за принципом дії виділяють

• планшетні,
• з протяжним механізмом,
• ручні та
• скан-камери.

Основна властивості

• Розмір області сканування
• Роздільна здатність (600 -6700 точок на дюйм)
• Швидкість сканування (5-20 с)

Пристрої введення даних

У фотокамер якість зображення залежить від оптичних властивостей об’єктива та роздільною здатністю світлочутливої матриці.

Веб-камери мають роздільну здатність від 320 ^ₓ 240 пікселей до 2560 ^ₓ 2048 пікселей і більше

ТВ-тюнер - це пристрій, що забезпечує перегляд телевізійних передач на комп’ютері

​

​

Пристрої введення даних

Для відеокамер якість визначається стандартами

• SD – (з англ. Standart Definition - стандартна чіткість) 720х576 точок
• HD - (з англ. High Definition - висока чіткість) 1280х720 точок
• Full HD - (з англ. Full High Definition – повна висока чіткість) 1920х1080 точок
• Ultra HD або 4K - (з англ. Ultra High Definition - Надвисока чіткість) 3840x2160 точок

​

Пристрої виведення даних

Пристрої виведеня даних можна розділити за типом даних, з якими вони працюють. Так, можна виділити пристрої виведення

• текстових і графічних даних (монітор, принтер, плотер)
• звукових (навушники, звукові колонки)
• відеоданих (мультимедійні проектора, екранні панелі)

Пристрої виведення даних

Монітор є основним пристроєм для виведення даних у персональних комп’ютерах. Їх поділяють за системою створення зображення на монітори

• на рідинних кристалах або LCD-монітори
• Плазмові
• OLED – з англ. Organic Light Emmiting Diode – органічний світлодіод
• На електронних чорнилах

Пристрої виведення даних

LCD-монітори поділяють за

• Принципом дії (TN+film, PLS, різні версії IPS та VA)
• Довжиною діагоналі (17-30 дюймів)
• Роздільною здатністю (1280Х1024 до 5120х2880)
• Часом реакції (1-8 мс)

Пристрої виведення даних

Для опрацювання графічних даних, що виводяться на екран монітора, у комп’ютерах використовується спеціальний пристрій – відеоадаптер.

Розрізняють

• інтегровані відеоадаптери
• вигляді окремої плати.

Пристрої виведення даних

У випадку інтегрованого відеоадаптера він розміщується в мікросхемі процесора або на материнській платі.

Відеоадаптери у вигляді окремої плати, що встановлюється в один із слотів материнської плати. Відеоадаптер містить

• спеціальний графічний процесор
• додаткову оперативну пам’ять – графічну (відео) пам’ять.

Основні характеристики

• Тип процесора (Radeon R7 370, GeForce GTS950)
• Об’єм відеопам’яті (1-6 ГБ)
• Система під’єднання до материнської плати
• Система під’єднання до монітора

Пристрої виведення даних

Для виведення даних на папір, плівку або інші матеріали використовуються принтери і плотери.

Пристрої виведення даних

Принтери поділяють за принципом дії на

• матричні,
• лазерні,
• струменеві,
• термічні,
• 3D-принтери тощо.

​

Пристрої виведення даних

Основними властивостями принтерів є:

• Розмір матеріалу, на який виконується друк;
• Кількість кольорів - монохромні, багатокольорові;
• Роздільна здатність – від 600 ^ₓ 1200 точок до

5760 ^ₓ 1440 точок на дюйм і більше;

• Швидкість друку – від 1 до 50 і більше сторінок за хв.;
• Тип роз’ємів для підключення до комп’ютера – дротове та бездротове.

Пристрої, що входять до складу мультимедійного обладнання

Ви вже знаєте, що серед пристроїв введення і виведення можна виділити пристрої, які працюють з мультимедійними даними.

Нагадаємо, що до таких пристроїв належать фотокамера, графічний планшет, мікрофон, відеокамера, веб-камера, мультимедійні (електронні) дошки, навушники, звукові колонки, мультимедійні проектори, екранні панелі тощо.

Для пристроїв,що працюють з нерухомими та рухомими зображеннями однією з основних властивостей є роздільна здатність, а для тих, що працюють зі звуком, - смуга частот звукового діапазону, яку може опрацювати пристрій.

​

Увага! Під час роботи з комп’ютером дотримуйтеся правил безпеки та санітарно-гігієнічних норм.

Працюємо за комп’ютером

ВИКОНАЙТЕ ЗАВДАННЯ

Підсумок уроку

• Що таке архітектура комп'ютера?
• Опишіть схему реалізації інформаційних процесів у комп'ютері за малюнком 2.1?
• Для чого призначений процесор? Назвіть пристрої , що входять до складу процесора?
• Який пристрій пам'яті включено до складу сучасних процесорів?
• Назвіть властивості процесора та наведіть приклади їх значень.?

​

Підсумок уроку

• Які пристрої комп’ютера належать до пристроїв уведення даних?
• Які пристрої комп’ютера належать до пристроїв виведення даних?
• За значенням яких властивостей класифікують клавіатури? Наведіть приклади.
• Які значення властивостей можуть мати сканери, що використовуються в комп’ютерних класах школи?
• Опишіть призначення монітора та відеоадаптера?

​

Прочитати п 2.1-2.2

ст. 24-36

​

Виконати

впр 2, ст. 30

впр 4, ст. 37

Дякую за увагу