Функциональный контроль других периферийных устройств ввода и вывода Такие приложения плоттера, как программы CAD, планировщики проектов и Если компьютер имеет шину USB, то сканер по скорости работы мало.

Содержание

Периферийные устройства персонального компьютера

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Согласовано

Утверждаю

Руководитель ООП

по направлению 230100

проф. И.В. Иванова

Зав. кафедрой ИС и ВТ

доц. Е.Б. Мазаков

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ЭВМ и периферийные устройства»

Направление: 230100 «Информатика и вычислительная техника»

Профили подготовки:

вычислительные машины, комплексы, системы и сети

автоматизированные системы обработки информации и управления

программное обеспечение средств вычислительной техники и автоматизированных систем

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Составитель: доцент В.В.Спиридонов

Санкт-Петербург

2012

Составитель: доцент В.В. Спиридонов

Научный редактор: профессор И.В. Иванова

1. Цель и задачи дисциплины

Целью курса “ЭВМ и периферийные устройства” является усвоение знаний об организации и принципах построения современных ЭВМ, систем и их периферийных устройств, теоретических основ и практических навыков их анализа, проектирования и исследования, взаимодействия их программных и аппаратных средств; приобретение необходимых сведений для профессиональной деятельности в процессе построения и эксплуатации ЭВМ и систем.

Задачи дисциплины — ознакомление студентов с базовыми принципами организации, особенностями построения и взаимосвязью характеристик технических средств современных ЭВМ и систем.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина “ЭВМ и периферийные устройства” относится к базовой (общепрофессиональной) части профессионального цикла дисциплин (Б.3) подготовки бакалавров по направлению “Информатика и вычислительная техника” и изучается студентами очной формs обучения в течение 3 и 4 семестров.

Для освоения курса обучающийся должен изучить дисциплины “Математика”, “Информатика”, “Физика”, “Дискретная математика”, “Программирование ”, “Математическая логика и теория алгоритмов”, “Теория автоматов”, “Электротехника, электроника и схемотехника”, “Операционные системы”, часть из которых предшествует изучению данной дисциплины, а некоторые – изучаются параллельно.

К основным знаниям, необходимым для изучения дисциплины “ЭВМ и периферийные устройства”, получаемым из перечисленных дисциплин относятся: основы дискретной математики, систем счисления, двоичной арифметики, булевых функций, математической логики, исчисления предикатов, теории вероятностей и случайных процессов, физических процессов в электрических цепях и электромагнитном поле, основ механики и оптики, теории полупроводников, основ построения алгоритмов и программирования, ключевых задач операционных систем и путей их решения.

Освоение дисциплины необходимо при изучении последующих дисциплин: “Сети ЭВМ и телекоммуникации”, ”Системное программное обеспечение”, “Основы сетевых технологий”, “Теория вычислительных процессов”, “Базы данных”, “Проектирование информационных систем”, а также в курсовом и дипломном проектировании.

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

    Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

ОК-1, ОК-2, ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-6, ПК-9, ПК-10, ПК-11.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основы построения и архитектуры ЭВМ; принципы построения, параметры и характеристики цифровых и аналоговых элементов ЭВМ; современные технические и программные средства взаимодействия с ЭВМ; алгоритмы функционирования и структурную организацию основных устройств ЭВМ; методы оценки характеристик ЭВМ и систем и отдельных их устройств; технические характеристики и экономические показатели лучших отечественных и зарубежных образцов ЭВМ и систем.

    Уметь: выбирать, комплексировать и эксплуатировать программно-аппаратные средства в создаваемых вычислительных и информационных системах и сетевых структурах; инсталлировать, тестировать, испытывать и использовать программно-аппаратные средства вычислительных и информационных систем; решать задачи проектирования, выбора конфигурации, настройки и эксплуатации современных ЭВМ и систем; оценивать производительность отдельных устройств и ЭВМ в целом, зная отдельные ее составляющие; определять класс и конфигурацию ЭВМ, наилучшим образом удовлетворяющую требованиям к функционированию ее в конкретной информационной, вычислительной или управляющей системе; обучать пользователей правилам и необходимым навыкам эксплуатации ЭВМ и систем.

Владеть: методами выбора элементной базы для построения различных архитектур вычислительных средств; методами и средствами разработки и оформления технической документации ЭВМ, систем и периферийных устройств; умением выбирать устройства и блоки, необходимые для построения вычислительной системы, отвечающей заданным требованиям.

4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 9 зачётных единиц.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

3

4

Аудиторные занятия (всего)

140

96

44

В том числе:

Лекции

60

40

20

Практические занятия (ПЗ)

40

32

8

Семинары (С)

0

0

Лабораторные работы (ЛР)

40

24

16

Самостоятельная работа (всего)

184

120

64

В том числе:

Курсовой проект (работа)

34

34

Расчётно-графические работы

Реферат

Другие виды самостоятельной работы:

Работа с литературой

150

86

64

Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен)

Защита КП, экзамен

Зачет

Общая трудоёмкость час

зач. ед.

324

216

108

9

6

3

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

Общие сведения об ЭВМ

Основные виды ЭВМ, обобщенная структура ЭВМ, принцип программного управления, принципы фон Неймана. Основные характеристики ЭВМ.

Классификация ЭВМ. Особенности и области применения ЭВМ различных классов. Режимы работы ЭВМ.

Системные принципы организации технических средств ЭВМ. Функционально-структурный подход, основные функции систем переработки информации. Взаимосвязь функциональных возможностей, структуры, функций и основных технических характеристик устройств ЭВМ.

Общие сведения о методах оценки производительности и эффективности ЭВМ.

Комбинационные и последовательностные схемы. Функционально полный набор логических элементов.

Триггеры. Базовые узлы ЭВМ.

2

Запоминающие устройства ЭВМ

Основные понятия и определения. Классификация запоминающих устройств. Организация памяти ЭВМ. Основные характеристики ЗУ.

Иерархическая организация многоуровневой памяти ЭВМ. ЗУ с последовательной и произвольной выборкой, адресные и безадресные ЗУ.

Назначение, структура и организация работы оперативных ЗУ (ОЗУ). Многоканальный доступ и расслоение обращений.

Полупроводниковые ОЗУ. Элементы памяти, структурная организация, диаграммы работы полупроводниковых ОЗУ. Организация и основные разновидности модулей ЗУ на БИС. Сверхоперативные ЗУ, организация их работы. Кэш-память Постоянные ЗУ (ПЗУ), их разновидности и организация.

Флэш-память. Ассоциативные и многофункциональные ЗУ. ЗУ на жестких и гибких магнитных дисках. ЗУ на оптических дисках. Новые технологии и перспективы развития ЗУ.

3

Процессоры ЭВМ

Назначение процессора. Функциональная и структурная организация процессора. Базовые функциональные узлы устройств процессора.

Арифметико-логические устройства (АЛУ). Назначение, принципы организации и основные характеристики АЛУ, их классификация. Средства описания АЛУ. Базовые преобразования структур АЛУ. Обобщенные структурные схемы операционных устройств. Структура АЛУ и алгоритмы выполнения основных арифметических операций. Особенности построения АЛУ и алгоритмы выполнения арифметических операций над двоично-десятичными числами. Выполнение логических операций в АЛУ.

Основные понятия, назначение и классификация устройств управления (УУ), их функции. Организация управления выполнением последовательности команд и операций. Основные стадии выполнения команды. Взаимодействие узлов УУ при реализации переходов, циклов, обращений к процедурам и др. Системы адресации ЭВМ. Схемные УУ. УУ на основе распределителей управляющих сигналов. УУ с жесткой логикой на основе микропрограммных автоматов. Микропрограммные УУ.

4

Системные средства и архитектура ЭВМ

Системы прерывания программ ЭВМ, виды прерываний. Организация прерываний в ЭВМ, основные структурные схемы и характеристики систем прерываний. Приоритетное обслуживание прерываний. Прерывания в персональных ЭВМ. Системы памяти ЭВМ, их классификация и характеристики. Страничная и сегментная организация памяти. Способы защиты памяти. Управление обменом с внешней памятью, дисциплины обслуживания обращений к внешним ЗУ, дисковые массивы.

Организация ввода-вывода. Управление вводом-выводом в многопрограммных ЭВМ. Алгоритмы и структура интерфейсов ввода-вывода при различных видах обмена: программно-управляемом, по прерыванию, с прямым доступом к памяти. Организация шин интерфейса. Типовые интерфейсы ЭВМ.

Архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов. Понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах (ВС). Вычислительные комплексы (ВК). Параллельные системы. Классификация и основные типы вычислительных систем. Матричные, ассоциативные, конвейерные, потоковые ВС. Сети ЭВМ.

Физическое и математическое моделирование. Основные характеристики аналоговых и гибридных вычислительных машин. Принципы построения вычислительных устройств на основе операционного усилителя. Суммирующие, интегрирующие и дифференцирующие устройства. Множительные и делительные устройства. Устройства и методы воспроизведения нелинейных функций.

5

Периферийные устройства ЭВМ

Назначение и классификация периферийных устройств. Основные характеристики, способы подключения к ЭВМ и режимы обмена

Клавиатура, мыши, панели ввода, джойстики, сканеры, сенсорные панели. Устройства связи с объектами. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Датчики. Устройства графического ввода, ввод речевых сигналов. Беспроводные устройства.

Мониторы. Принтеры, плоттеры, графопостроители. Вывод звуковых сигналов. Устройства внешней памяти.

6

Интерфейсы периферийных устройств ЭВМ

Каналы обмена информацией. Способы передачи данных по каналам связи. Связь периферийных устройств с процессором ЭВМ. Параллельные и последовательные интерфейсы. Системные, локальные и приборные интерфейсы. Интерфейсы периферийных устройств.

Внутренние интерфейсы ЭВМ. Интерфейсы расширения, ISA, PCI, PCI-X, PCI Express. Малые интерфейсы.

Интерфейсы внешних ЗУ. Интерфейсы LPT, COM, USB, IEEE1394, BlueTooth Видео- и звуковые интерфейсы. Связные интерфейсы. Контроллеры интерфейсов.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

Базы данных

+

+

Основы сетевых технологий

+

+

Проектирование информационных систем

+

+

+

Сети ЭВМ и телекоммуникации

+

+

+

Системное программное обеспечение

+

+

+

+

Теория вычислительных процессов

+

+

Дипломное проектирование

+

+

+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекции

Прак.

зан.

Лаб.

зан.

Семин.

СРС

Всего

час.

1

Общие сведения об ЭВМ

8

8

16

32

2

Запоминающие устройства ЭВМ

8

4

20

32

3

Процессоры ЭВМ

12

12

16

50

90

4

Системные средства и архитектура ЭВМ

12

6

8

38

64

5

Периферийные устройства ЭВМ

10

6

12

36

64

6

Интерфейсы периферийных устройств ЭВМ

10

4

4

24

42

6. Лабораторный практикум:.

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудо-ёмкость

(час.)

1.

3

Исследование структуры и принципа действия двоичного арифметического устройства

8

2.

3

Изучение порядка выполнения команд процессором и работы устройств микропрограммного управления

8

3.

4

Определение конфигурации и оценка производительности ПЭВМ

8

4.

5

Изучение устройств ввода информации

6

5.

5

Изучение устройств вывода информации

6

6.

6

Анализ функционирования внешних интерфейсов ЭВМ

4

7. Практические занятия:

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование практических занятий

Трудо-ёмкость

(час.)

1.

1

Оценка времени выполнения микропрограммы

4

2.

1

Построение схемы разряда операционного устройства

4

3.

2

Организация модулей ЗУ на больших интегральных схемах

4

4.

3

Разработка алгоритмов управления выполнением команд

8

5

3

Кодирование микроопераций в устройствах микропрограммного управления

4

6.

4

Методы диспетчеризации в суперскалярных архитектурах

6

7.

5

Программное управление периферийными устройствами

6

8.

6

Оценка параметров внешних интерфейсов

4

8. Курсовой проект (работа) на тему: Разработка процессора несложной структуры.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1. Цилькер, Б.Я. Организация ЭВМ и систем: учебник для вузов / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. – СПб.: Питер, 2006. – 668 с.

2. Таненбаум, Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум. – СПб.: Питер, 2002, 2007.

3. Гук, М. Аппаратные средства IBM PC: энциклопедия / М. Гук. – 3-е изд. – СПб.: Питер, 2008. — 928 с.

б) дополнительная литература

4. Хамахер, К. Организация ЭВМ / К. Хамахер, З. Вранешич, С. Заки.- 5-е изд. – СПб.: Питер, 2003. — 848 с.

5. Спиридонов, В.В. Проектирование структур АЛУ: учеб. пособие / В.В. Спиридонов. – СПб.: СЗПИ, 1992. — 84 с.

6. Копейкин, М.В. Управление ЭВМ: учеб. пособие / М.В. Копейкин, В.Я. Пашкин, В.В. Спиридонов. — Л.: СЗПИ, 1988. — 84 с.

7. Копейкин, М.В. Организация ЭВМ и систем: (память ЭВМ): учеб. пособие / М.В. Копейкин, В.В. Спиридонов, Е.О. Шумова. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2004. — 153 с.

8. Мюллер, Скотт. Модернизация и ремонт ПК / С. Мюллер — М.: ООО “И.Д. Вильямс”, 2008. — 1360 с.

9. Организация ЭВМ и систем: метод. указ. к выполнению лаб. работ / сост.: М.В. Копейкин, В.В. Спиридонов, Е.О. Шумова. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2005. — 35 с.

10. Организация ЭВМ и систем: метод. указ. к выполнению курс. проекта / сост.: М.В. Копейкин, В.В. Спиридонов, Е.О. Шумова. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2005. — 51 с.

в) программное обеспечение: Microsoft Visual Studio, MASM, проприетарное ПО.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

a) кафедральный компьютерный центр

_____________________________________________________________________________

Разработчики:

кафедра ИС и ВТ доцент В.В. Спиридонов


Похожие документы:

  1. Программа дисциплины диалоговые системы обработки информации  Для направления 230100 «Информатика и вычислительная техника» Специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» подготовки специалиста

    Программа дисциплины

    вычислительнойтехники МИЭМ Программадисциплины ДИАЛОГОВЫЕ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ Для направления230100 «Информатика и вычислительнаятехника … » (Б3.Б.8), «ЭВМ и периферийныеустройства» (Б3.Б.9), « … дисциплины и виды учебной работы Вид учебной

  2. Рабочая учебная программа по дисциплине «Системы реального времени» Направление №230100 «Информатика и вычислительная техника»

    Рабочая учебная программа

    вычислительных комплексов» РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯПРОГРАММА по дисциплине «Системы реального времени» Направление230100 «Информатика и вычислительнаятехника» Шифр учебного плана: 230100 … памятью, периферийнымиустройствами ввода/ … , Архитектуры ЭВМ, знать …

  3. Аннотация к рабочей программе дисциплины «Математическая логика и теория алгоритмов» по направлению 230100. 62 Информатика и вычислительная техника

    Документ

    … 8. Дисциплинаучебного плана подготовки бакалавра по направлению230100Информатика и вычислительнаятехника ( … рабочей программедисциплины «ЭВМ и периферийныеустройства» Направление подготовки 230100.62 Информатика и вычислительнаятехника Профиль …

  4. Программа учебной дисциплины основы информационных технологий 2011 г

    Программа

    Информатика и вычислительнаятехника, по направлению подготовки 230100Информатика и вычислительнаятехника по профессии Программаучебнойдисциплины … на ЭВМ Содержание учебного материала … подсистема; Тестирование. Периферийныеустройства: интерфейсы, …

  5. Учебное пособие Санкт Петербург 2006 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

    Документ

    направлению подготовки бакалавра 230100Информатика и вычислительнаятехника”. Материал учебного пособия посвящен архитектуре вычислительных сетей: рассматривается классификация вычислительныхЭВМ, может взаимодействовать с периферийнымустройством, …

Другие похожие документы..

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Часть 9. Подключение периферийных устройств

Перифери́йное устро́йство (англ. peripheral) — аппаратура, которая позволяет вводить информацию в компьютер или выводить её из него. Периферийные устройства являются не обязательными для работы Игры и развлечения · Аркадный контроллер · Джойкон · Джойстик · Руль · Штурвал · Педали.

Глава 1. Компьютер. Программное и аппаратное обеспечение

Настоящее пособие предназначено для студентов, изучающих курс "Педагогические технологии" и обучающихся по специальности 031200 — "Педагогика и методика начального образования". Направлено на формировании у студентов начальных сведений о компьютерах и программировании в объеме школьного курса информатики.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.

21 индивидуальной работы пользователя, оснащенная удобным для пользователя (дружественным) программным обеспечением. Архитектура современных ПК основана на магистрально-модульном принципе. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Магистральный принцип связывает воедино центральный процессор, системную память и периферийные устройства. Информационная магистраль (другое название – общая шина) – это кабель, состоящий из множества проводов. По одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация. По другой (шина адреса) – адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали – шина управления, по ней передаются управляющие сигналы (например, сигнала готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.). Ниже представлена схема устройства компьютеров, построенных по магистральному принципу. В минимальной комплектации настольный ПК состоит из трех основных блоков: системного блока, монитора (дисплея) и клавиатуры. СИСТЕМНЫЙ БЛОК Процессор – это «мозговой центр» любого компьютера. Назначение процессора 1) управлять работой ЭВМ по заданной программе; 2) выполнять операции обработки информации. Процессор выполняет арифметические и логические операции, взаимодействует с памятью, управляет и согласует работу периферийных устройств. Функцию процессора на современных ПК выполняет микропроцессор. Микропроцессор — это сверхбольшая интегральная схема. Микропроцессор создается на полупроводниковом кристалле (или нескольких кристаллах) путем применения сложной микроэлектронной технологии. 22 Возможности компьютера как универсального исполнителя по работе с информацией определяются системой команд процессора. Эта система команд представляет собой язык машинных команд (ЯМК). Из команд ЯМК составляются программы управления работой компьютера. Отдельная команда определяет отдельную операцию (действие) компьютера. В ЯМК существуют команды, по которым выполняются арифметические и логические операции, операции управления последовательностью выполнения команд, операции передачи данных из одних устройств памяти в другие и пр. Внутренняя память ПК включает в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). ОЗУ – быстрая, полупроводниковая, энергозависимая память. В ОЗУ хранятся исполняемая в данный момент программа и данные, с которыми она непосредственно работает. ОЗУ – это память, используемая как для чтения, так и для записи информации. При отключении электропитания информация в ОЗУ исчезает (энергозависимость). ПЗУ – быстрая, энергонезависимая память. ПЗУ – это память, предназначенная только для чтения. Информация заносится в нее один раз (обычно в заводских условиях) и сохраняется постоянно (при включенном и выключенном компьютере). В ПЗУ хранится информация, присутствие которой постоянно необходимо в компьютере. Обычно это компоненты операционной системы (программы контроля оборудования, программа первоначальной загрузки ЭВМ и пр.). В современных ПК есть быстрая память еще одного вида, имеющая специальное назначение. Это видеопамять. Видеопамять хранит код изображения, выводимого на дисплей. В современном ПК реализован принцип открытой архитектуры. Этот принцип позволяет менять состав устройств (модулей) ПК. К информационной магистрали могут подключаться дополнительные периферийные устройства, одни модели устройств могут заменяться на другие. Возможно увеличение внутренней памяти, замена микропроцессора на более совершенный. Аппаратное подключение периферийного устройства к магистрали осуществляется через специальный блок – контроллер (другое название – адаптер), т.е. устройство управления. Программное управление работой устройства производится через программу – драйвер, которая является компонентой операционной системы. Следовательно, для подключения нового периферийного устройства к компьютеру необходимо использовать соответствующий контроллер и установить в операционной системе подходящий драйвер. К устройствам внешней памяти (внешним запоминающим устройствам) относятся различного рода накопители: накопитель на жестком магнитном диске (винчестер), один или два накопителя на гибких магнитных дисках (дискетах). Однако эти две категории таких накопителей, считающиеся стандартными устройствами ПК являются обязательными компонентами системного блока. 23 В системном блоке еще находятся: – коммуникационные порты, обеспечивающие связь ПК с различными конструктивно отдаленными от системного блока периферийными устройствами (такими, как принтер и мышь), а, порой, и с другими компьютерами; – блок питания, вспомогательные микросхемы, в том числе кварцевый резонатор, вырабатывающий импульсы, необходимые для работы компьютера; – кэш-память – сверхоперативная память, предназначенная для согласования быстрого микропроцессора и несколько более медленной основной памяти. Кэш-память хранит данные, непосредственно необходимые микропроцессору; – модем (факс-модем) – устройство, обеспечивающее подключение компьютера к телефонной сети с целью передачи и приема данных, когда источник и приемник находятся друг от друга на значительном удалении; – сетевой адаптер, посредством которого ПК можно подключить к локальной вычислительной сети; – звуковая плата, предназначенная для преобразования звукового сигнала из аналоговой формы в цифровую и наоборот; компьютер при этом выполняет функции магнитофона, а возможно, и целой аудиостудии; – видеоплата, выполняющая аналогичные действия, но не с аудио, а с видеосигналом. Компьютер, оборудованный видеоплатой, вполне способен выполнять функции полноценной видеостудии. ПЕРИФЕРИЙНЫЕ (ВНЕШНИЕ) УСТРОЙСТВА Периферийным (или внешним) устройством считается любое устройство, конструктивно отделенное от центральной части компьютера (процессора, внутренней памяти, а также контроллеров и адаптеров). Монитор – служит для отображения вводимой компьютером информации. В литературе встречаются другие названия монитора – «дисплей», «видеомонитор», «видеосистема». Мониторы бывают цветными и монохромными. Они могут работать в одном из режимов: текстовом и графическом. Любое изображение формируется из точек (пиксел) определенного цвета. Клавиатура предназначена для ввода информации в ПК. Клавиатура имеет несколько групп клавиш: алфавитно-цифровые – для ввода чисел и текстов; функциональные – для переключения с одного вида работы на другой; клавиши со стрелками – для перемещения курсора по экрану дисплея; специальные управляющие клавиши – для смены регистров и режимов ввода. Клавиатура имеет 101, 102 и 104 клавиши. Манипулятор «Мышь» – это указательное устройство, позволяющее (за счет его перемещения по рабочей поверхности) быстро отметить какую-либо точку на экране дисплея и выдать требуемую команду, которую способен воспринять компьютер. Обычно мышь имеет три кнопки на корпусе, но есть 24 конструкции с двумя или одной кнопкой. Вместо мыши порой применяется шаровой манипулятор (трэкболл). Джойстик – устройство ввода в виде подвижной рукоятки с несколькими кнопками. Отклонение рукоятки в разных направлениях вызывает перемещение курсора, а нажатие на кнопки может использоваться для ввода дополнительных данных. Применяется широко как манипулятор в компьютерных играх. Видеоадаптер – осуществляет непосредственное управление монитором, зачастую их называют видеоплатами или видеокартами. Сетевой адаптер (модем) – устройство для подключения ПК в локальную (телефонную) сеть; обеспечивает связь между ПК посредством телефонной линии, преобразуя цифровую информацию компьютера в звуковую и наоборот. Принтер, или печатающее устройство, предназначен для вывода информации на бумагу в текстовом и графическом режиме. Существует несколько тысяч моделей принтеров. Как правило, применяются принтеры следующих типов: матричные, струйные, литерные и лазерные. Внешняя память. Различного рода накопители (внешние запоминающие устройства) образуют самостоятельную группу периферийных устройств: – накопитель на гибких магнитных дисках – дискета; – накопитель на жестких магнитных дисках – винчестер; – дисководы, т.е. устройства, позволяющие записывать или считывать информацию на диски (гибкие магнитные, жесткие, лазерные, компакт- диски); – накопитель на магнитной ленте или стример, по принципу действия аналогичен кассетному магнитофону, но записывает данные не в аналоговой форме, а в цифровой форме; – магнито-оптические дисководы для работы с магнитно-оптическими дисками. Графопостроитель (плоттер) – устройство для вывода чертежей, графиков на бумагу. Плоттеры бывают барабанного типа (работают с рулоном бумаги) и планшетного типа (в них лист бумаги находится на плоскости). Как правило, плоттеры используются в системах конструирования для вывода чертежей. Графический планшет – это планшет со специальным покрытием, на который можно положить лист бумаги и писать на нем, – все, что написано, будет введено в ПК в виде изображения. Цифровая фотокамера – это фотоаппарат, который записывает изображение, но не на фотопленку, а на приемный экран (типа иконоскопа, который применяется в видеокамерах), изображение переводится в цифровую форму и хранится в памяти фотокамеры. Фотокамера может хранить несколько кадров. После съемки фотокамера присоединяется к ПК, и кадры переписываются в компьютер. Сканер – устройство для считывания графической и текстовой информации. Персональные сканеры бывают двух типов – ручные, когда 25 сканером проводят над нужным текстом или рисунком, и настольные (стационарные), в этом случае обрабатывается весь лист бумаги целиком. Существуют еще и барабанные сканеры, но это уже профессиональные аппараты, применяемые в полиграфии. Сканеры бывают черно-белыми и цветными. Если сканером считывается текст, то в ПК передается изображение текста, а специальные программы идентифицируют изображение с изображением букв алфавита и переводят графическое изображение текста в текстовый режим, используя стандартные шрифты. Специальные программы могут распознавать даже рукописный текст. Дигитайзер – с его помощью в ПК вводятся в реальных размерах координаты ключевых точек какого-либо рисунка или чертежа, и каждой точке изображения присваивается координата и номер цвета. Затем это изображение можно редактировать в ПК. Световое перо – это устройство, напоминающее обычную авторучку с проводом. На конце ручки находится излучатель (обычно ультрафиолетовый). Световым пером можно писать либо прямо на экране дисплея (световое), либо на специальном планшете. В обучающих системах такое перо обеспечивает более удобный и естественный ввод информации, нежели клавиатура. Обычно перо используется в графическом режиме, то есть текст интерпретируется как рисунок, но почти всегда можно использовать оптическую распознающую систему для перевода информации из графического изображения в текст. Аналог светового пера – световой пистолет, применяемый в игровых приставках. Саундбластер (звуковая приставка) – комплект устройств для качественного воспроизведения стереозвука, включая компьютерную имитацию голоса, а также для записи звука в программы. Включает звуковую плату, звуковые колонки, а часто и микрофон. Видеобластер (видеоприставка) – с его помощью можно считать в компьютер подвижное видеоизображение с телевизора или телекамеры, отредактировать его, дополнить компьютерными фрагментами и снова перевести в форму телевизионного видеосигнала. Техническое оснащение системы «Виртуальная (искусственная) реальность». Типовое оборудование включает в себя систему наподобие саундбластера, систему видеоизображения, систему пространственной ориентации и систему тактильных ощущений. Видеосистема может строиться как на базе проекционных экранов и поляризующих очков для создания эффекта стереоскопического зрения, так и на базе видеошлема, который с помощью отдельных электронно-лучевых трубок формирует отдельные изображения для левого и правого глаза. Таким образом, взяв в мире «искусственной реальности» в руки какой-либо предмет, человек видит его электронный образ с помощью видеосистемы. Система пространственной ориентации – информационный костюм – включает в себя инфракрасные или механические датчики перемещения в пространстве как всего человека в целом, так и отдельных частей его тела – головы, рук и других. Тактильные 26 перчатки служат для иллюзии осязания и определения положения в пространстве пальцев рук. Достаточно часто тактильная система работает в обе стороны, то есть она не просто передает движения рук человека в ЭВМ, но и может по командам машины имитировать мышечные усилия, нагрев или охлаждение поверхности кожи. По мере надобности такие системы могут усложняться вплоть до образов биопотенциалов мозга. Все зависит от уровня используемой техники и требуемой достоверности ощущений. ЛИТЕРАТУРА: 6, 21, 48, 79, 94, 115, 130, 137, 145, 169, 175, 180, 218. Лекция 7. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ План: 1. Программное обеспечение, его структура. 2. Системное программное обеспечение. 3. Системы программирования. 4. Прикладное программное обеспечение. 1. Программное обеспечение, его структура. Современный компьютер — это единство аппаратного и программного обеспечения. Программное обеспечение еще называют программными средствами ЭВМ. Программное обеспечение (ПО) – это совокупность программ и сопровождающая их документация, необходимая в управлении работой ЭВМ. ПО обладает возможностями настройки на потребности пользователя. Существуют различные категории программ, различающихся по своему назначению. Программы, составляющие ПО, можно разделить на три группы: – системное ПО; – системы программирования; – прикладное ПО. Системное ПО – часть программного обеспечения, наиболее тесным образом связанная с аппаратурой. Системные программы обеспечивают 27 полноценную работу компьютера и всех его периферийных устройств. По функциональному назначению в системном ПО выделяют: операционную систему, средств контроля и диагностики устройств ЭВМ, сервисные (обслуживающие) программы. Системы программирования включают в себя комплекс инструментальных средств, позволяющие пользователю создавать новые программы на языках программирования. В систему программирования входят языки программирования и трансляторы. С этим видом ПО работают программисты, разрабатывая как системное, так и прикладное ПО. Следовательно, они играют в программировании роль средств производства. Прикладное ПО включает в себя программы, предназначенные для пользователя. Эти программы позволяют любому человеку, не владеющему программированием, использовать компьютер для своих информационных потребностей. Прикладное ПО включает в себя: прикладные программы общего назначения, специализированные пакеты прикладных программ, интегрированные прикладные системы. Общая структура программного обеспечения ПК имеет следующий вид: 2. Системное программное обеспечение. Системным программным обеспечением называется такое программное обеспечение, которое используется для разработки и поддержки выполнения других программ, а также для предоставления пользователю ЭВМ выбора всевозможных общеупотребимых услуг. Основу программного обеспечения компьютера составляет операционная система. Операционная система (ОС) – это программа, которая загружается при включении компьютера и обеспечивает выполнение двух главных задач: – поддержку работы всех программ, обеспечение их взаимодействия с аппаратурой; – предоставление пользователю возможностей общего управления машиной. 28 ОС берет на себя реализацию таких операций, как ввод исходных данных в программу и вывод результатов ее работы, загрузка программы в память для выполнения. Назначение операционной системы. ОС управляет работой ЭВМ, связанной с динамическим распределением ресурсов и управлением ими в соответствии с требованиями вычислительных процессов (задач). Ресурсом называется всякий объект, который подлежит выделению и может распределяться ОС между вычислительными процессами в ЭВМ. Различают аппаратные и программные ресурсы ЭВМ. К аппаратным ресурсам относятся микропроцессор (процессорное время), оперативная память и периферийные устройства; к программным ресурсам – доступные пользователю программные средства для управления вычислительными процессами и данными. Важнейшими программными ресурсами являются программы, входящие в систему программирования; средства программного управления периферийными устройствами и файлами; библиотеки системных и прикладных программ; средства, обеспечивающие контроль и взаимодействие вычислительных процессов (задач). ОС распределяет ресурсы в соответствии с запросами пользователей и возможностями ЭВМ и с учетом взаимодействия вычислительных процессов. Иначе говоря, ОС является посредником между ЭВМ и ее пользователем, делая работу машины более простой и эффективной. Состав операционной системы. Главными функциями ОС являются: – работа с файлами; – поддержка диалога ЭВМ с пользователем; – управление работой внешних устройств ЭВМ. 29 Состав операционной системы (ОС): На основе схемы можно сделать вывод, что ОС состоит из 3 частей: 1. Файловая система 2. Процессор командного языка. 3. Драйверы внешних устройств. 1. Файловая система – хранилище программ, данных, ядро ОС – обеспечивает доступ и обмен файлами между ОС и периферийными устройствами. Файл – это место постоянного хранения информации – программ, данных для их работы, текстов, закодированных изображений и др. Реализуются такие файлы как участки памяти на внешних магнитных носителях – гибких или жестких магнитных дисках. Каждый файл имеет имя, зарегистрированное в каталоге – оглавлении файлов. Каталог доступен пользователю через командный язык ОС: его можно просматривать, переименовывать зарегистрированные в нем файлы, переносить их содержимое на новое место и удалять. Каталог может иметь собственное имя и хранится в другом каталоге наряду с обычными файлами; так образуются иерархические файловые структуры. Для ЭВМ файловая система является сердцевиной всего системного программного обеспечения. Структура файловой системы и структура хранения данных на внешних магнитных носителях определяет удобство работы пользователя, скорость доступа к файлам, возможность создания хороших баз данных и т.д. 2. Командный процессор расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие, прежде всего, через клавиатуру. Язык ЭВМ – язык двоичных кодов, из которых состоят команды и которые позволяют выполнять те или иные действия. Командный процессор ОС выполняет важную функцию поддержки взаимодействия ЭВМ с пользователем. 3. Драйверы внешних устройств программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором (каждое периферийное устройство обрабатывает информацию по-разному и в различном темпе). Драйвер – это специальная программа управления периферийным устройством. Каждому типу внешнего устройства соответствует свой драйвер. Так, программа, управляющая работой мыши, называется драйвером мыши; программа, управляющая работой сканера, называется драйвером сканера и т.д. 30 В программе драйвера сосредоточены все машинные команды, обеспечивающие ввод-вывод, поэтому пользователь освобождается от необходимости знать особенности работы периферийного устройства. Драйверы позволяют также создавать программное обеспечение для обслуживания внешних устройств. Каждая ЭВМ имеет одну или несколько ОС, отличающихся между собой по функциональным возможностям. Отличительными чертами современных ОС являются: – развитый пользовательский интерфейс, т.е. средства и методы взаимодействия с пользователем; – многозадачность – способность обеспечивать выполнением нескольких программ “одновременно”; – использование всех возможностей, предоставляемых современными микропроцессорами; – устойчивость в работе и защищенность; – все современные ОС наделяются теми или иными сетевыми возможностями. Средства контроля и диагностики К другим категориям системных программных продуктов кроме ОС относятся системы технического обслуживания. Системы технического обслуживания предназначены для проверки работоспособности, поиска неисправностей, наладки и технической эксплуатации машин. Сюда относятся программы контроля исправности аппаратуры ЭВМ, диагностики сбоев ее работы. Тесты готовят в виде автономных программ, выполняемых во время профилактических работ или перед началом работы ЭВМ. Они используются в составе системы управления для проверки правильности функционирования всех ее аппаратных частей. Тесты работают с внешними устройствами – посылают им заранее известные команды и проверяют правильность результатов выполнения этих команд. Программы диагностирования вызываются ОС в процессе работы, чтобы точнее проанализировать возникшую необычную ситуацию и указать возможный отказ в аппаратных средствах. Они строятся таким образом, чтобы сохранять свою работоспособность даже в условиях неполного функционирования аппаратуры с целью обнаружения и локализации возникших неисправностей.

© 2005-2010 ФГАУ ГНИИ ИТТ «Информика»

Педагогика. Часть 6. Педагогическая информатика: Курс лекций

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Занятие 2. Периферия

изучение принципов организации ЭВМ и периферийных устройств, в том числе на Темы лабораторных работ по разделам дисциплины. Студенты по.

Программа, управляющая контроллером периферийного устройства

Работа — периферийные устройство

Cтраница 1

Работа периферийных устройств контролируется с помощью различных выдержек, времени, включаемых при посылке команды на периферийные устройства. Если до окончания выдержки времени подтверждение не поступает, то периферийное устройство считается поврежденным. После получения подтверждения из периферийного устройства осуществляется сравнение между ранее посланной командой и подтверждением. Это позволяет обнаруживать неисправность в управляющих устройствах.  [2]

Максимальная скорость работы периферийных устройств указывается в паспортах на устройства.  [3]

СПК обеспечивает работу периферийных устройств только в монопольном режиме.  [4]

Модуль ввода-вывода осуществляет согласование работы периферийных устройств с остальными частями системы разработки.  [5]

Стремление совместить работу процессора с работой периферийных устройств ввода — вывода в ВС привело к выделению функций управления работой периферийных устройств из центрального устройства управления и передачи их каналу, что придает периферийным устройствам автономность.  [6]

Стремление совместить работу процессора с работой периферийных устройств ввода — вывода в ВС привело к выделению функций управления работой периферийных устройств из центрального устройства управления и передаче их каналу, что придает периферийным устройствам автономность.  [7]

В основу управления большинства машин третьего поколения положен асинхронный принцип; при котором обеспечивается независимость работы периферийных устройств, ОЗУ и процессора. Связь между процессором и внешними устройствами осуществляется через специальное устройство, называемое каналом ввода — вывода. Канал представляет собой подсистему, работающую самостоятельно и осуществ-ляющую прием данных по мере их появления из устройств ввода и передачу их в ОЗУ по команде процессора. Аналогично решаются задачи вывода данных из ОЗУ на устройства вывода и обмена информацией между ОЗУ и внешними запоминающими устройствами. Выполнение другой задачи — подключения к ЭВМ широкого набора периферийных устройств различных типов — стало возможно с введением стандартного сопряжения ( интерфейса) этих устройств с каналами ввода-вывода. Согласно этой схеме программа канала управляющая операциями ввода и вывода данных, хранится в ОЗУ, а команда, разрешающая обмен информацией между каналом и ОЗУ, дается устройством управления процессором.  [9]

Общее программное обеспечение КИМС предназначено для организаций и контроля вычислений в различных режимах работы, управления работой периферийных устройств, регистрации информации в процессе моделирования л автоматизации наиболее трудоемких этапов разработки и отладки программ. Для рассматриваемого примера в его состав входят штатное программное обеспечение ЭВМ БЭСМ-6 ( например, операционная система НД-70), типовой диспетчер периферийной ЭВМ. Кроме того, используется система автоматизации программирования и отладки ЯУЗА-6. Операционная система периферийной ЭВМ управляет внешними устройствами, терминалами и линиями связи, синхронизирует доступ к этим элементам.  [10]

Под параллельностью работы здесь подразумевается как одновременная работа нескольких периферийных устройств, так и совмещение во времени работы периферийных устройств с выполнением текущей программы процессором.  [11]

Команда HALT вводится по завершении работы всех системных программ и заданий пользователей для сохранения статистических данных о работе периферийных устройств и регистрации в ОС ЕС ( MFT, MVT, SVS) наборов данных системного журнала.  [12]

Для первого способа характерна малая эффективность использования процессора и блоков памяти, так как, например, при работе периферийных устройств ОУ будет простаивать. Кроме того, жесткая заранее заданная последовательность реализации программ исключает возможность выполнения той программы, которая в данный момент должна быть в работе в силу сложившейся в объекте управления ситуации.  [13]

Стремление совместить работу процессора с работой периферийных устройств ввода — вывода в ВС привело к выделению функций управления работой периферийных устройств из центрального устройства управления и передачи их каналу, что придает периферийным устройствам автономность.  [14]

Стремление совместить работу процессора с работой периферийных устройств ввода — вывода в ВС привело к выделению функций управления работой периферийных устройств из центрального устройства управления и передаче их каналу, что придает периферийным устройствам автономность.  [15]

Страницы:      1    2    3

Периферийными или внешними устройствами называют устройства, Основные, без которых работа компьютера практически невозможна;; Прочие, с периферийными устройствами (точнее программы с адаптерами).