Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д.

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д.


НазваниеУгринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д.
страница1/57
ТипУчебник
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Учебник
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   57

и н ф

1
ж И f II К

Н.УГРИНОВИЧ

10-11

классы

Информатика и информационные технологии

Допущено

Министерством образования Российской Федерации

в качестве учебника по информатике

для учащихся 10-11 классов

естественно-математического профиля

общеобразовательных учреждений

%

Москва

БИНОМ. Лаборатория знаний

2003

УДК 004.9 ББК 32.97

У27

Угринович Н. Д.

У27 Информатика и информационные технологии. Учебник

для 10-11 классов / Н. Д. Угринович. — М.: БИНОМ. Ла­боратория знаний, 2003. — 512 с: ил. ISBN 5-94774-016-8

Учебник предназначен для изучения курса «Информатика и инфор­мационные технологии» (ИИТ) в общеобразовательных учреждениях. Учебно-методический комплект (учебник, практикум, методическое ру­ководство, компьютерный практикум на CD-ROM), в который входит данный учебник, полностью соответствует разработанному Министерст­вом образования новому общеобразовательному стандарту по ИИТ и обеспечивает возможность изучения углубленного курса ИИТ в 10-11 классах по естественно-математическому, информационно-техно­логическому и общеобразовательному профилям. Особое внимание уде­лено изучению объектно-ориентированного программирования на язы­ке Visual Basic, основ логики, систем счисления и коммуникационных технологий. Содержание учебника соответствует программе вступитель­ных экзаменов по информатике в вузы и может быть использовано для подготовки к экзаменам.

УДК 004.9 ББК 32.97

По вопросам приобретения обращаться:

в Москве

(095) 955-03-98, e-mail: lbz@aha.ru

в Санкт-Петербурге

(812) 247-93-01, e-mail: dialect@sndlct.ioffe.rssi.ru

© Угринович Н. Д., 2002
ISBN 5-94774-016-8 © БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003

Содержание

Рекомендации по использованию пособия 10

Раздел I. Основы информатики 11

Введение в информатику 12

Глава 1. Компьютер и программное обеспечение 18

1.1. Магистрально-модульный принцип построения
компьютера 18

  1. Магистраль 18

  2. Процессор и оперативная память 19

1.2. Аппаратная реализация компьютера 23

  1. Системный блок компьютера 23

  2. Внешняя (долговременная) память 26

  3. Устройства ввода информации 30

  4. Устройства вывода информации 34




  1. Операционная система: назначение и состав 37

  2. Загрузка операционной системы 41

  3. Графический интерфейс Windows 43

  4. Программная обработка данных 50

  5. Файлы и файловая система 53

  6. Логическая структура дисков 58

  7. Прикладное программное обеспечение 65

1.10. Компьютерные вирусы и антивирусные программы ... 66

  1. Типы компьютерных вирусов 66

  2. Антивирусные программы 70

Глава 2. Информация. Двоичное кодирование

информации 72

  1. Понятие «информация» и свойства информации 72

  2. Количество информации как мера уменьшения неопределенности знаний 74

4

Содержание

  1. Алфавитный подход к определению количества информации 78

  2. Формула Шеннона 79

  3. Представление и кодирование информации 82




  1. Язык как знаковая система 82

  2. Представление информации в живых организмах .... 83

  3. Кодирование информации 85

  4. Двоичное кодирование информации в компьютере. ... 86

2.6. Представление числовой информации с помощью

систем счисления 87

2.7. Перевод чисел в позиционных системах счисления 93

  1. Перевод чисел в десятичную систему счисления 93

  2. Перевод чисел из десятичной системы счисления

в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную. ... 93

2.7.3. Перевод чисел из двоичной системы счисления

в восьмеричную и шестнадцатеричную и обратно 97

  1. Арифметические операции в позиционных системах счисления 100

  2. Представление чисел в компьютере 103




  1. Двоичное кодирование текстовой информации 107

  2. Аналоговый и дискретный способы представления изображений и звука 111

  3. Двоичное кодирование графической информации. ... 112

  4. Двоичное кодирование звуковой информации 116

  5. Хранение информации 119

Глава 3. Основы логики и логические основы

компьютера 122

  1. Формы мышления 122

  2. Алгебра высказываний 125




  1. Логическое умножение (конъюнкция) 126

  2. Логическое сложение (дизъюнкция) 127

  3. Логическое отрицание (инверсия) 128




  1. Логические выражения и таблицы истинности 129

  2. Логические функции 132

  1. Логические законы и правила преобразования логических выражений 136

  1. Решение логических задач 138

  2. Логические основы устройства компьютера 140




  1. Базовые логические элементы 140

  2. Сумматор двоичных чисел 141

  3. Триггер 144

Содержание 5

Глава 4. Основы алгоритмизации и объектно-
ориентированного программирования
146

  1. Алгоритм и его формальное исполнение 146

  2. Основные типы алгоритмических структур 150




  1. Линейный алгоритм 150

  2. Алгоритмическая структура «ветвление» 151

  3. Алгоритмическая структура «выбор» 153

  4. Алгоритмическая структура «цикл» 154

4.3. Основы объектно-ориентированного визуального
программирования 157

  1. Классы объектов, экземпляры класса и семейства объектов 157

  2. Объекты: свойства, методы, события 159

  3. Графический интерфейс и событийные процедуры. . . 162

4.4. Интегрированная среда разработки языка

Visual Basic 164

4.5. Форма и размещение на ней управляющих

элементов 170

4.6. Тип, имя и значение переменной 174

  1. Арифметические, строковые и логические выражения. Присваивание 177

  2. Выполнение программ компьютером 182

  3. Функции в языке Visual Basic 185




  1. Функции преобразования типов данных 185

  2. Математические функции 190

  3. Строковые функции 191

  4. Функции ввода и вывода 194

  5. Функции даты и времени 198




  1. Графические возможности языка Visual Basic 200

  2. Общие процедуры. Область видимости процедур 204

  3. Модульный принцип построения проекта

и программного кода 210

4.13. Массивы 213

  1. Типы и объявление массивов 213

  2. Заполнение массива 214

4.13.3. Поиск в массивах 215

  1. Сортировка массива 218

  2. Двумерные массивы и вложенные циклы 220




  1. Решение логических задач 221

  2. Язык объектно-ориентированного программирования Visual Basic for Applications 225




  1. Иерархия объектов в VBA 225

  2. Интегрированная среда разработки языка VBA .... 226

6 Содержание

  1. Кодирование алгоритмов в форме макросов 229

  2. Создание проектов 233

Глава 5. Моделирование и формализация 237

  1. Моделирование как метод познания 237

  2. Формы представления моделей. Формализация 240

  3. Системный подход в моделировании 243

  4. Типы информационных моделей 245




  1. Табличные информационные модели 245

  2. Иерархические информационные модели 249

  3. Сетевые информационные модели 252

5.5. Основные этапы разработки и исследования моделей

на компьютере 253

  1. Исследование физических моделей 255

  2. Исследование математических моделей 262




  1. Приближенное решение уравнений 262

  2. Вероятностные модели 264




  1. Биологические модели развития популяций 267

  2. Геоинформационные модели 270




  1. Оптимизационное моделирование в экономике 274

  2. Экспертные системы распознавания химических веществ 278

  3. Модели логических устройств 281

5.13. Информационные модели управления объектами .... 283
Глава 6. Информатизация общества 287

  1. Информационное общество 287

  2. Информационная культура 293

  3. Правовая охрана программ и данных. Защита информации 295




  1. Лицензионные, условно бесплатные и бесплатные программы 295

  2. Правовая охрана информации 296

  3. Защита информации 298

Раздел II. Информационные и коммуникационные

технологии 303

Глава 7. Технология обработки графической

информации 304

7.1. Растровая и векторная графика 304

  1. Растровые и векторные графические изображения. . . 304

  2. Форматы графических файлов 307

7.2. Графические редакторы 310

7.2.1. Растровые и векторные редакторы 310

Содержание

7

7.2.2. Редактирование изображений в растровом

редакторе Paint 314

7.2.3. Создание изображений в векторном редакторе,
входящем в состав текстового редактора Word 316

7.3. Система автоматизированного проектирования

КОМПАС-ЗБ 318

  1. Окно САПР КОМПАС-ЗБ 319

  2. Построение основных чертежных объектов 320

Глава 8. Компьютерные презентации 323

  1. Компьютерные презентации с использованием мультимедиа технологии 323

  2. Разработка презентации 324




  1. Создание презентации с помощью PowerPoint 325

  2. Рисунки и графические примитивы на слайдах 327

  3. Выбор дизайна презентации 329

  4. Редактирование и сортировка слайдов 329




  1. Использование анимации в презентации 331

  2. Интерактивная презентация 333




  1. Переходы между слайдами 333

  2. Демонстрация презентации 336

Глава 9. Технология обработки текстовой

информации 337

  1. Создание и редактирование документов 337

  2. Различные форматы текстовых файлов

(документов) 341

9.3. Форматирование документа 344

  1. Выбор параметров страницы 344

  2. Форматирование абзацев 346

  3. Списки 349

  4. Таблицы 350

  5. Форматирование символов 352




  1. Гипертекст 354

  2. Компьютерные словари и системы машинного

перевода текстов 356

9.6. Системы оптического распознавания документов 358

Глава 10. Технология обработки числовых данных 361

  1. Электронные калькуляторы 361

  2. Электронные таблицы 362

  3. Встроенные функции 366




  1. Математические функции 367

  2. Логические функции 368

10.4. Сортировка и поиск данных 370

8 Содержание

  1. Сортировка данных 370

  2. Поиск данных 371




  1. Построение диаграмм и графиков 373

  2. Надстройки в электронных таблицах 376

Глава 11. Технология хранения, поиска и сортировки

информации 379

11.1. Базы данных 379

  1. Табличные базы данных 380

  2. Иерархические и сетевые базы данных 382




  1. Система управления базами данных Access 385

  2. Создание базы данных 388




  1. Создание структуры базы данных 388

  2. Ввод и редактирование данных 390

  3. Использование формы для просмотра

и редактирования записей 391

11.4. Обработка данных в БД 394

  1. Быстрый поиск данных 394

  2. Поиск данных с помощью фильтров 394

  3. Поиск данных с помощью запросов 395

  4. Сортировка данных 397

  5. Печать данных с помощью отчетов 399

11.5. Реляционные базы данных 400

  1. Однотабличные и многотабличные базы данных . . . 400

  2. Связывание таблиц 401

11.6. Создание реляционной базы данных 404

Глава 12. Коммуникационные технологии 408

  1. Передача информации 408

  2. Локальные компьютерные сети 409

  3. Глобальная компьютерная сеть Интернет 412

  4. Адресация в Интернете 414

  5. Протокол передачи данных TCP/IP 417

  1. Подключение к Интернету по коммутируемым телефонным каналам 421




  1. Модем 421

  2. Управление модемом с использованием

АТ-команд 425

12.7. Настройка соединения и подключение

к Интернету 427

12.8. Электронная почта и телеконференции 431

  1. Электронная почта 431

  2. Электронная почта с Web-интерфейсом 438

  3. Телеконференции 439

Содержание 9

12.9. Всемирная паутина 441

  1. Технология World Wide Web 441

  2. Браузеры — средство доступа к информационным ресурсам Всемирной паутины 443




  1. Файловые архивы 448

  2. Поиск информации в Интернете 452




  1. Поисковые системы общего назначения 452

  2. Специализированные поисковые системы 455




  1. Интерактивное общение в Интернете 457

  2. Мультимедиа технологии в Интернете 461

  3. Электронная коммерция в Интернете 464

Глава 13. Основы языка гипертекстовой разметки

документов 467

  1. Web-сайты и Web-страницы 467

  2. Форматирование текста и размещение графики 469

  3. Гиперссылки на Web-страницах 474

  4. Списки на Web-страницах 477

  5. Формы на Web-страницах 479

  6. Инструментальные средства создания Web-страниц . . 483

  7. Тестирование и публикация Web-сайта 486

Ответы и указания к решению 488

Приложения 505

Словарь компьютерных терминов 505

История развития вычислительной техники 508

История развития персональных компьютеров 509

Основные тэги HTML 510

Рекомендации по использованию пособия

1. В состав программно-методического комплекса по инфор­
матике и информационным технологиям входят:

  • Информатика и информационные технологии: Учебник для 10—11 классов (входит в Федеральный перечень учебников);

  • Практикум по информатике и информационным технологи­ям: учебное пособие для общеобразовательных учреждений;

  • Практикум по информатике и информационным технологи­ям, программная и методическая поддержка курса: электрон­ный учебник на CD-ROM;

  • Преподавание курса «Информатика и информационные тех­нологии». Методическое пособие для учителей.

2. Комплекс представляет собой единую образовательную
среду, связанную между собой гиперссылками вида:

Установить систему программирования VB5.0 ССЕ CD-ROM IEg

3. Материал в учебнике связан между собой гиперссылками
вида:

igbtl Глава 3. Основы логики и логические основы компьютера

4. В тексте пособия приняты следующие обозначения и
шрифтовые выделения:

Шрифтом Arial выделены имена программ, файлов, папок, дис­ков и URL-адреса в Интернет.

Курсивом выделены важные понятия и термины, а также назва­ния диалоговых панелей, пунктов меню и управляющих элемен­тов (текстовых полей, кнопок и так далее) графического интер­фейса операционной системы Windows и ее приложений.

Шрифтом Courier выделены тексты программ на языках про­граммирования VBA, Visual Basic и представление Web-страниц на языке разметки гипертекста (HTML).

5. Важная информация (определения, формулы, синтаксис
инструкций и методов в языке программирования) выде­
лены в тексте восклицательным знаком:

* Ъб Важная информация

  1. Начало выполнения каждого практического задания и разработки проекта обозначено значком J") .

  2. Дополнительные материалы и тесты для проверки усвое­ния материала находятся в Интернете по адресу: http://iit.metodist.ru

i 1 1 fi i I

J л л, к ji ■

ОСНОВЫ

информатики

Введение в информатику

Глава 1

Компьютер и программное обеспечение

Глава 2

Информация. Двоичное кодирование информации

Глава 3

Основы логики и логические основы компьютера

Глава 4 Основы алгоритмизации и объектно-ориентированного программирования

Глава 5

Моделирование и формализация

Глава 6

Информатизация общества

Введение в информатику

Вещественно-энергетическая картина мира. Мы живем в макромире, то есть в мире, который состоит из объектов, по своим размерам сравнимых с человеком. Обычно макрообъ­екты разделяют на неживые (здания, средства транспорта, мебель, одежда, станки и механизмы и так далее) и живые (растения, животные, сам человек).

Макрообъекты состоят из молекул и атомов, которые, в свою очередь, состоят из элементарных частиц, размеры ко­торых чрезвычайно малы. Этот мир называется микроми­ром.

Мы живем на планете Земля, которая входит в Солнеч­ную систему, Солнце вместе с миллионами других звезд об­разует нашу галактику Млечный путь, а миллионы галак­тик образуют Вселенную. Все эти объекты имеют громадные размеры и образуют мегамир. Все многообразие этих объек­тов состоит из вещества.

Согласно физической теории «Большого взрыва» наша Вселенная образовалась в результате взрыва сгустка «перво-материи» около 20 миллиардов лет назад. Тогда материя су­ществовала фактически в форме энергии. Затем на протяже­нии долей секунды начало образовываться вещество в форме элементарных частиц. Постепенно структура вещества стала усложняться, из элементарных частиц стали образовываться атомы, а из атомов — молекулы. Из атомов и молекул за счет сил гравитационного притяжения образовались сложные структуры мегамира (звезды, планеты, галактики).

Окружающий мир можно представить в виде иерархиче­ского ряда объектов: элементарных частиц, атомов, моле­кул, макротел, звезд, галактик и так далее. Молекулы и макротела с течением времени образуют все более сложные биологические, социальные и технические системы.

Введение в информатику

13

Галактики

t Макротела

Человек► Общество

\ /

Техника

f Биологические

Молекулы системы

t Атомы

t Элементарные частицы

Объекты окружающего мира

Поднятое над поверхностью земли тело обладает механи­ческой энергией, нагретый чайник — тепловой, заряжен­ный проводник — электрической, ядра атомов — атомной.

Механическая энергия падающей воды вращает турбины гидроэлектростанций, тепловая энергия превращается в электрическую на тепловых электростанциях, атомная в электрическую — на атомных электростанциях. Электриче­ская энергия передается по проводам и с помощью электро­двигателей превращается в механическую энергию (движе­ние поездов, лифтов и так далее). Все материальные объекты взаимодействуют друг с другом и поэтому обладают энергией.

Вещественно-энергетическая картина мира начала скла­дываться еще в античной философии, а с XVIII века форми­ровалась в основном в рамках физической науки и химии. С середины XX века все большее внимание стало уделяться исследованию строения и функционирования сложных сис­тем (биологических, социальных и технических) в рамках биологии и других наук. Однако не все особенности таких систем оказалось возможным объяснить в рамках традици­онного вещественно-энергетического подхода.

Информационная картина мира. Строение и функциони­рование сложных систем различной природы (биологиче­ских, социальных, технических) оказалось невозможным объяснить, не рассматривая общих закономерностей инфор­мационных процессов. К концу XX века стала складываться, сначала в рамках кибернетики и биологии, а затем информа­тики, информационная картина мира. Информационная кар­тина мира рассматривает окружающий мир под особым, ин­формационным углом зрения, при этом она не противопос­тавлена вещественно-энергетической картине мира, но допол­няет и развивает ее.

14

Введение в информатику

Информация в природе. Второе начало термодинами­ки, один из основных законов классической физики, утвер­ждает, что если какую-либо систему «предоставить самой себе» и убрать все внешние воздействия (такую систему на­зывают «закрытой»), то эта система будет стремиться к со­стоянию термодинамического равновесия. Составляющие ее элементы «перемешиваются», разрушается их структура и наступает полный беспорядок — хаос. Энтропия системы, которая является мерой беспорядка, возрастает, а информа­ция (антиэнтропия), которая является мерой упорядоченно­сти, уменьшается. В соответствии с такой точкой зрения нашу Вселенную ждет «тепловая смерть», то есть прекраще­ние каких-либо изменений и развития.

Однако, по крайней мере, на нашей планете многое про­исходит наоборот: идет саморазвитие, эволюция живой при­роды, то есть повышение сложности и разнообразия живых систем. Жизнь является системой открытой, многообразны­ми путями в нее поступают и вещество, и энергия, и инфор­мация. Потребляя энергию солнечного излучения в процессе фотосинтеза, растения строят сложные биологические моле­кулы из простых неорганических, далее животные, поедаю­щие растения и друг друга, создают все более сложные жи­вые структуры и так далее.

Таким образом, энтропия в живой природе уменьшается, а информация (антиэнтропия) — увеличивается.

Получение и преобразование информации является усло­вием жизнедеятельности любого организма. Даже простей­шие одноклеточные организмы постоянно воспринимают и используют информацию, например, о температуре и хими­ческом составе среды для выбора наиболее благоприятных условий существования. Биологи образно говорят, что «жи­вое питается информацией», создавая, накапливая и актив­но используя ее.

Генетическая информация. Любой живой организм, в том числе человек, является носителем генетической ин­формации, которая передается по наследству. Генетическая информация хранится в каждой клетке организма в молеку­лах ДНК, которые состоят из отдельных участков (генов). Каждый ген «отвечает» за определенные особенности строе­ния и функционирования организма и определяют как его возможности, так и предрасположенность к различным на­следственным болезням.

Чем сложнее и высокоорганизованнее организм, тем боль­шее количество генов содержится в молекуле ДНК. Работы

Введение в информатику

15

по расшифровке структуры генома человека, который содер­жит более 20 тысяч различных генов, проводились с исполь­зованием компьютерных технологий и были в основном за­кончены в 2000 году.

Человек и информация. Человек живет в мире инфор­мации. Человек воспринимает окружающий мир (получает информацию) с помощью органов чувств. Наибольшее коли­чество информации (около 90%) человек получает с помо­щью зрения, около 9% — с помощью слуха и только 1% с помощью других органов чувств (обоняния, осязания и вку­са). Полученная человеком информация в форме зритель­ных, слуховых и других образов хранится в его памяти. Человеческое мышление можно рассматривать как про­цессы обработки информации в мозгу человека. На основе информации, полученной с помощью органов чувств, и тео­ретических знаний, приобретенных в процессе обучения, че­ловек создает информационные модели окружающего мира. Такие модели позволяют человеку ориентироваться в окру­жающем мире и принимать правильные решения для дости­жения поставленных целей.

Процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации, называют­ся информационными процессами.

Информация и общество. В процессе общения с други­ми людьми человек передает и получает информацию. Об­мен информацией между людьми может осуществляться в различных формах (письменной, устной или с помощью жес­тов). Для обмена информацией всегда используется опреде­ленный язык (русский, азбука Морзе и так далее). Для того чтобы информация была понятна, язык должен быть изве­стен всем людям, участвующим в общении. Чем большее ко­личество языков вы знаете, тем шире круг вашего общения.

История человеческого общества — это, в определенном смысле, история накопления и преобразования информации. Весь процесс познания является процессом получения, преоб­разования и накопления информации (знаний). Полученная информация хранится на носителях информации различных типов (книги, аудио- и видеокассеты и так далее), а в послед­нее время все больше на электронных носителях информации в цифровой форме (магнитные и лазерные диски и др.).

16

Введение в информатику

Объединение компьютеров в глобальную сеть Интернет позволило обеспечить для каждого человека потенциальную возможность быстрого доступа ко всему объему информа­ции, накопленному человечеством за всю его историю.

Информационные процессы в технике. Информаци­онные процессы характерны не только для природы, человека и общества, но и для техники. Нормальное функционирование технических устройств связано с процессами управления, ко­торые включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации. В некоторых случаях главную роль в процессе управления выполняет человек (например, вождение автомобиля), в других управление берет на себя само техниче­ское устройство (например, кондиционер).

Аппаратные и программные средства информатизации. Человеком созданы специальные технические устройства, предназначенные для кодирования, обработки, хранения и пе­редачи информации в цифровой форме (компьютер, принтер, сканер, модем и др.). Совокупность таких устройств принято называть аппаратными средствами информатизации.

Универсальным устройством, предназначенным для авто­матической обработки информации, является компьютер. Управляют работой компьютера программы, которые имеют различные функции и назначение. Совокупность компью­терных программ называется программным обеспечением или программными средствами информатизации.

Информационные и коммуникационные технологии. Для создания на компьютере документа с использованием тек­стового редактора необходимо овладеть технологией обра­ботки текстовой информации, для редактирования изобра­жения с помощью графического редактора — технологией обработки графической информации, для проведения вы­числений в электронных таблицах — технологией обработ­ки числовой информации и так далее.

В процессе исследования информационных моделей при­ходится разрабатывать алгоритмы и затем кодировать их на языках программирования, то есть использовать техноло­гию программирования.

Поиск и получение необходимой информации из глобаль­ной компьютерной сети Интернет требует использования коммуникационных технологий.

В любом случае кроме использования определенных ап­паратных и программных средств необходимо знать и уметь применять определенные информационные и коммуникаци­онные технологии.

Введение в информатику

17


£?

Информационные и коммуникационные техноло­гии — это совокупность методов, устройств и про­изводственных процессов, используемых обще­ством для сбора, хранения, обработки и распро­странения информации.

Информационное общество. В последние два десятилетия массовое производство персональных компьютеров и стре­мительный рост Интернета существенно ускорили становле­ние информационного общества в развитых странах мира.

В информационном обществе главным ресурсом являет­ся информация, именно на основе владения информацией о самых различных процессах и явлениях можно эффектив­но и оптимально строить любую деятельность. Большая часть населения в информационном обществе занята в сфе­ре обработки информации или использует информацион­ные и коммуникационные технологии в своей повседнев­ной производственной деятельности.

Для жизни и деятельности в информационном обществе необходимо обладать информационной культурой, т. е. зна­ниями и умениями в области информационных технологий, а также быть знакомым с юридическими и этическими нор­мами в этой сфере.

Информатика. Информационный подход к исследованию мира реализуется в рамках информатики, комплексной нау­ки об информации и информационных процессах, аппарат­ных и программных средствах информатизации, информа­ционных и коммуникационных технологиях, а также социальных аспектах процесса информатизации.

Вопросы для размышления

  1. Дайте краткую характеристику вещественно-энергетической картины мира.

  1. Дайте краткую характеристику информационной картины мира.

  2. Что изучает информатика?

Глава 1

Компьютер и программное обеспечение

1.1. Магистрально-модульный принцип построения компьютера

В основу архитектуры современных персональных компь­ютеров положен магистрально-модульный принцип. Модуль­ный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.

1.1.1. Магистраль

Магистраль (системная шина) включает в себя три много­разрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управ­ления, которые представляют собой многопроводные линии (рис. 1.1). К магистрали подключаются процессор и опера­тивная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются ин­формацией на машинном языке (последовательностями ну­лей и единиц в форме электрических импульсов).

Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из опера­тивной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправле­ны обратно в оперативную память для хранения. Таким об­разом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.

Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, кото­рые могут обрабатываться или передаваться процессором од­новременно. Разрядность процессоров постоянно увеличива­ется по мере развития компьютерной техники.

Компьютер и программное обеспечение

19



Процессор




Оперативная память










Магистраль

Шина данных (8, 16, 32, 64 бита) Шина адреса (16, 20, 24, 32, 36 битов)

Шина

управления































Устройства ввода

Долговременная память

Устройства вывода

Сетевые устройства

Рис. 1.1. Магистрально-модульное устройство компьютера

Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес переда­ется по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении — от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).

Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобай­товых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уни­кальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти мож­но рассчитать по формуле:

N = 2 , где / — разрядность шины адреса. Разрядность шины адреса постоянно увеличивалась и в современных персональных компьютерах составляет 36 бит. Таким образом, максимально возможное количество адресу­емых ячеек памяти равно:

N = 236 = 68 719 476 736. Шина управления. По шине управления передаются сиг­налы, определяющие характер обмена информацией по ма­гистрали. Сигналы управления показывают, какую опера­цию — считывание или запись информации из памяти — нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и так далее.

1.1.2. Процессор и оперативная память

Процессор. Процессор аппаратно реализуется на большой интегральной схеме (БИС). Большая интегральная схема на самом деле не является «большой» по размеру и представля­ет собой, наоборот, маленькую плоскую полупроводниковую

20

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   57

Похожие:

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconПрограмма: авторская программа профильного курса «Информатика и икт»...
Учебник: Угринович Н. Д. Информатика и икт. Профильный уровень: учебник для 11 класса / Н. Д. Угринович. – 2-е изд., испр и доп.–...

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconН. Д. Угринович информатика иикт
Учебник предназначен для продолжения изучения курса. Инфор-предпрофильной подготовки по физико-математическому и инфорна

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconЛитература Автоматизированные информационные системы и технологии...
Автоматизированные информационные системы и технологии в экономике и управлении: Учебник/Под ред. Трофимова В. В.–М.: Юрайт, 2012.–...

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconО. М. Топоркова информационные технологии
Учебное пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки Информатика и вычислительная техника; Прикладная...

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconУчебник «Информатика»
Информатика в настоящее время одна из фундаментальных областей научного знания. Она изучает информацию и информационные взаимодействия...

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconЕ. П. Давлетярова Ю. А. Медведев Файловый менеджер Total Commander ч асть 2
«Информатика», «Математика и информатика», «Информационные и коммуникационные технологии в образовании», а также могут быть использованы...

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconПрограмма дисциплины
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направлений 231300. 62 «Прикладная...

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconА. В. Клемина А. И. Мартьянов
«Радиофизика» и 02. 03. 02 «Фундаментальная информатика и информационные технологии»

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconРабочая программа дисциплины Сетевые информационные технологии» для...
Содержание курса соответствует требованиям к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы подготовки магистра...

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconРабочая программа дисциплины Сетевые информационные технологии» для...
Содержание курса соответствует требованиям к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы подготовки магистра...

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconПрограмма курса 2 Фонды оценочных средств 9 Методические рекомендации...
Направление подготовки: 02. 04. 02 «Фундаментальная информатика и информационные технологии»

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconИнформатика (Информационные технологии) 1
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconПрограмма учебной дисциплины «Моделирование с помощью профессиональных пакетов»
Направление подготовки: 02. 04. 02 «Фундаментальная информатика и информационные технологии»

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconМорозова М. А. Информационные технологии в социально-культурном сервисе и туризме. Оргтехника
Информационные технологии, используемые в гостиничном комплексе «Континент»

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconИнформатика и информационные технологии
Конец XIX — начало XX в был отмечен научно-технической революцией, связанной с появлением и развитием квантово-механических представлений...

Угринович Н. Д. У27 Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. iconИнформатика
Информатика: Учебник / Под ред проф. Н. В. Макаровой М.: Финансы и статистика -2006. 768 с


Руководство, инструкция по применению




При копировании материала укажите ссылку © 2018
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск