Тема 3. Представление информации в компьютере

Компьютер может обрабатывать только информацию, представ­ленную в числовой форме. Вся другая информация (например, зву­ки, изображения, показания приборов и т.д. ) для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму Напри­мер, чтобы перевести в цифровую форму музыкальный звук, мож­но через небольшие промежутки времени измерять интенсивность звука на определенных частотах, представляя результаты каждого измерения в числовой форме. С помощью программ для компью­тера можно выполнить преобразования полученной информации, например "наложить" друг на друга звуки от разных источников. После этого результат можно преобразовать обратно в звуковую форму.

Аналогичным образом на компьютере можно обрабатывать и текстовую информацию. При вводе в компьютер каждая буква ко­дируется определенным числом, а при выводе на внешние устройст­ва (экран или печать) для восприятия человеком по этим числам строятся соответствующие изображения букв. Соответствие меж­ду набором букв и числами называется кодировкой символов.

Как правило, все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц (а не десяти цифр, как это привычно для людей). Иными словами, компьютеры работают обычно в двоичной системе счисления, поскольку при этом их устройство получается зна­чительно более простым. Ввод чисел в компьютер и вывод их для чтения человеком может осуществляться в привычной десятичной форме — все необходимые преобразования могут выполнить про­граммы, работающие на компьютере.

Бит— единица информации в компьютере - дво­ичный разряд, который может принимать значение 0 или 1.

Как правило, команды компьютеров работают не с отдельны­ми битами, а с восемью битами сразу. Восемь последовательных битов составляют байт. В одном байте можно закодировать значе­ние одного символа из 256 возможных (256 = 2⁸) Более крупными единицами информации являются килобайт (сокращенно обозна­чаемый Кбайт), равный 1024 байтам (1024 = 2¹⁰) мегабайт (со­кращенно обозначаемый Мбайт), равный 1024 Кбайтам, гигабайт (сокращенно Гбайт), равный 1024 Мбайтам, и терабайт (сокра­щенно Тбайт), равный 1024 Гбайтам.

Таблица байтов:

1 байт = 8 бит

1 Кб (1 Килобайт) = 2¹⁰ байт = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 байт =

= 1024 байт (примерно 1 тысяча байт – 10³ байт)

1 Мб (1 Мегабайт) = 2²⁰ байт = 1024 килобайт (примерно 1 миллион байт – 10⁶ байт)

1 Гб (1 Гигабайт) = 2³⁰ байт = 1024 мегабайт (примерно 1 миллиард байт – 10⁹ байт)

1 Тб (1 Терабайт) = 2⁴⁰ байт = 1024 гигабайт (примерно 10¹² байт). Терабайт иногда называют тонна.

1 Пб (1 Петабайт) = 2⁵⁰ байт = 1024 терабайт (примерно 10¹⁵ байт).

1 Эксабайт = 2⁶⁰ байт = 1024 петабайт (примерно 10¹⁸ байт).

1 Зеттабайт = 2⁷⁰ байт = 1024 эксабайт (примерно 10²¹ байт).

1 Йоттабайт = 2⁸⁰ байт = 1024 зеттабайт (примерно 10²⁴ байт).

Раздел 2. Технические средства информа­ционных технологий

Тема 4. Компьютер.

По существу компьютер — это вычислитель. Человеку присуще стремление совершенствовать вычислительные устройства. В результате на сегодняшний день существуют такие вычислительные системы о которых в начале 19-го века даже не могли мечтать.

В современный компьютер заложена возможность усовершенствования его отдельных частей и использования новых устройств. Компьютер не является единым неразъемным устройством, а дает возможность его сборки из независимо изготовленных частей аналогично детскому конструктору. При этом методы сопряжения устройств с компьютером доступны всем желающим. Этот принцип, называемый принципомоткрытой архитектуры, наряду с другими достоинствами обеспечил, в частности потрясающий успех персональному компьютеру (ПК).

Как же устроен этот "конструктор"? На основной электронной плате компьютера (системной, или материнской плате) размеще­ны только те блоки которые осуществляют обработку информации (вычисления). Схемы управляющие всеми остальными устройствами компьютера — монитором, и т.д., реализованы на отдельных платах которые вставляются в стандартные разъемы на системной плате —слоты. В последнее время появилась тенденция размещать контроллеры (иногда и видео адаптеры) непосредственно на материнской плате. Ко всем этим электронным схемам подводится электропитание из единого блока питания, а для удобства и надежности все это заключается в общий металлический или пластмассовый корпус —системный блок.

Компьютер должен иметь следующие устройства

• арифметическо - логическое устройство (АЛУ) выполняющее арифметические и логические операции;

• устройство управления (УУ), которое организует процесс вы­полнения программ;

• запоминающее устройство (ЗУ) или память для хранения программ и данных;

• внешние устройства для ввода-вывода информации.

Память компьютера должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек, в каждой из которых могут находиться или обрабатываемые данные, или инструкции программ. Все ячейки памяти должны быть одинаково легко доступны для других устройств компьютера.

Каковы должны быть связи между устройствами компьютера показано на рис.3.1 (сплошные линии показывают управляющие связи, пунктирные информационные).

Рис.3.1 Связи между устройствами компьютера