Урок 2
Устройство компьютера. Общая схема. Процессор, память

Содержание урока

Программная обработка данных на компьютере

Лабораторная работа № 2-1 «Проектируем рабочее место с компьютером: внутреннее устройство»

§ 1.1. Программная обработка данных на компьютере

Данные. Человек воспринимает информацию с помощью различных органов чувств: зрения, слуха, обоняния, осязания и вкуса. Более 80% всей информации человек воспринимает с помощью зрения, причем числовая информация представляется с помощью цифр, текстовая информация — с помощью букв, а графическая — с помощью элементов изображения различных цветов. Звуковая информация воспринимается человеком как звуки различной тональности и громкости.

Компьютер может производить вычисления, редактировать тексты, преобразовывать графические изображения и звуковые записи. Для того чтобы компьютер мог обрабатывать такие различные типы информации, она преобразуется в одинаковую цифровую форму. В машинном языке компьютера имеются только две цифры (0 и 1), поэтому любая информация представляется и обрабатывается в компьютере в форме последовательностей нулей и единиц. Информация в двоичном компьютерном коде, т. е. данные, представляет собой последовательность нулей и единиц. Для обработки в компьютере данные представляются последовательностями электрических импульсов.

В табл. 1.1 приведены примеры представления человеком и компьютером различных типов данных: числа 5, буквы «А», точки черного цвета и звука максимальной громкости.

Данные — это информация, представленная в компьютере в виде двоичного компьютерного кода.

Таблица 1.1. Представление информации человеком и компьютером

Программы. Для того чтобы компьютер «знал», что ему делать с данными, как их обрабатывать, он должен получить определенную команду (инструкцию). Например: «сложить два числа» или «заменить один символ в тексте на другой».

Решение задачи обычно можно представить в форме алгоритма, т. е. определенной последовательности команд. Такая последовательность команд (инструкций), записанная на «понятном» компьютеру языке, называется программой.

Программа — это алгоритм, который записан на языке программирования и выполняется компьютером.

Функциональная схема компьютера (рис. 1.1). Центральным устройством компьютера, которое обрабатывает данные в соответствии с заданной программой, является процессор. Процессор обрабатывает двоичный компьютерный код, реализованный последовательностями электрических импульсов (нет импульса — 0, есть импульс — 1).

Однако пользователь компьютера (человек) очень плохо понимает информацию, представленную в двоичном компьютерном коде, и вообще не воспринимает ее в виде последовательностей электрических импульсов. Следовательно, в состав компьютера должны входить устройства ввода и вывода информации. Устройства ввода «переводят» информацию с языка человека на язык компьютера. Устройства вывода, наоборот, «переводят» информацию с двоичного языка компьютера в формы, доступные для человеческого восприятия.

Для того чтобы компьютер мог выполнить обработку данных по программе, программа и данные должны быть загружены в оперативную память. Процессор последовательно считывает команды программы, а также необходимые данные из оперативной памяти, выполняет команды, а затем записывает полученные данные обратно в оперативную память. В процессе выполнения программы процессор может запрашивать данные с устройств ввода и пересылать данные на устройства вывода.

Однако при выключении компьютера все данные и программы в оперативной памяти стираются. Для долговременного хранения большого количества различных программ и данных используется долговременная память. Пользователь может запустить программу, хранящуюся в долговременной памяти, она загрузится в оперативную память и начнет выполняться. Необходимые для выполнения этой программы данные, хранящиеся в долговременной памяти, будут также загружены в оперативную память.

В процессе программной обработки данных на компьютере пересылка данных, программ и управляющих сигналов между отдельными устройствами компьютера осуществляется по магистрали.

Рис. 1.1. Функциональная схема компьютера

Контрольные вопросы

1. В чем состоит различие между данными и программами?

2. Опишите с помощью функциональной схемы компьютера процесс программной обработки данных.

Cкачать материалы урока