ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ, АРХИТЕКТУРЫ КОМПЬЮТЕРА И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

Міністерство  науки і освіти України

Національний  технічний університет

Кафедра обчислювальної техніки та програмування 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольна  робота з курсу  інформатика та комп’ютерна  техніка

Варіант 15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Виконавець  студент групи ЕКЗ-51А

Черевик Світлана Миколаївна

Перевірив: Главчев Максим Ігоревич 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Харків 2011р.

 

СОДЕРЖАНИЕ 

РАЗДЕЛ I  ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ, АРХИТЕКТУРЫ КОМПЬЮТЕРА И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

Вопрос 1. Процессор. Материнская плата. Шина. Системный блок.  

РАЗДЕЛ  II ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА СЕМЕЙСТВА WINDOWS

Вопрос 1. Особенности справочной системы диалоговых окон.  

РАЗДЕЛ  III  ТЕКСТОВЫЙ РЕДАКТОР MS WORD

Вопрос 1. Повторение, отмена и возврат изменений.  

РАЗДЕЛ  IV РЕДАКТОР ЭЛЕКТРОННЫЕ ТАБЛИЦЫ MS EXCEL

Вопрос 1. Выделение фрагментов.

 

РАЗДЕЛ  V СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ

Вопрос 1. Представление знакопеременных чисел  

ПРАКТИЧЕСКОЕ  ЗАДАНИЕ №1

Разработать макет  личной визитки с использованием средств текстового редактора MS Word.  

ПРАКТИЧЕСКОЕ  ЗАДАНИЕ №2

 

РАЗДЕЛ I  ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ, АРХИТЕКТУРЫ КОМПЬЮТЕРА И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ. 

Вопрос 1.  Процессор. Материнская плата. Шина. Системный блок. 

Процессор. 

     Процессором называется основное устройство компьютера, которое обеспечивает задаваемую программой обработку данных.

     Физически микропроцессор представляет собой  «выращенный» по специальной технологии кристалл кремния общей площадью 1-3 квадратных сантиметра. Этот кристалл содержит огромное количество логических элементов, эквивалентных транзисторам. Например, современный процессор типа Pentium 4 содержит 42 миллиона таких элементов. Их размер очень мал. В настоящее время у большинства микропроцессоров он равен 0,13-0,18 микрона, и уже имеются 0,09-микронные микропроцессоры.

     Основная  функция процессора складывается из двух компонентов — собственно действия по обработке данных и управления последовательностью выполнения таких действий. Процессор вычислительной машины «умеет» выполнять определенный набор простейших, элементарных действий по обработке информации. Весь набор действий, которые могут быть выполнены процессором, называется системой команд данного процессора.

     Процессоры  разных машин обладают различными системами  команд.

     Система команд процессора фактически определяет модель компьютера.

     Например, возможности входящего в состав обычного микрокалькулятора «процессора» очень ограниченны. Его система  команд состоит из небольшого количества команд. Так, у самого простого арифметического  калькулятора система команд состоит из четырех команд: вычисление суммы, разности, произведения и частного от деления двух чисел. А в так называемых инженерных микрокалькуляторах система команд шире, с их помощью можно выполнять достаточно сложные инженерные расчеты. Процессоры современных

     персональных  компьютеров обладают системой команд, содержащей свыше 1000 различных команд.

     Указание  процессору на выполнение одного из элементарных действий называется машинной командой. Конкретная последовательность машинных команд, которая обеспечивает необходимую обработку информации, образует программу, записанную на уровне машинного языка. Машинные команды, а, следовательно, и любая их последовательность, образующая ту или иную программу, так же как и любая другая информация в компьютерах, определенным образом кодируются последовательностями двоичных цифр. Например, действие закрепления единичного значения за какой-либо величиной (i:=l), которое встретилось в рассмотренном в дополнительных материалах ко второй главе алгоритме, может быть задано машинной командой с кодом 1011 0001 000 00012. А встретившееся там же действие увеличения текущего значения величины на единицу (i:=i+l) может быть записано в виде команды с машинным кодом 1111 1110 1100 00012. Конкретные последовательности таких кодов образуют программы в их «естественном» машинном виде. Это именно тот способ записи программ, который «понимается» процессором. Программы, представленные именно в таком виде, выполняются процессором компьютера. Все остальные способы записи программ являются про-межуточными, или вспомогательными.

     Оказывается, что решение любой сколь угодно сложной задачи по обработке данных (если она может быть решена в  принципе) складывается из таких простейших действий, которые могут быть заданы машинными командами. Нужно только до мельчайших подробностей, до уровня машинных команд, разработать алгоритм решения задачи. Другими словами, необходимо определить, в какой последовательности и над какими данными процессор должен выполнять команды. Именно в форме машинных команд вынуждены были писать свои программы программисты, работавшие с машинами первого поколения.

     Затем были разработаны специальные алгоритмические  языки, такие как Фортран, Алгол-60, Паскаль, С и целый ряд других. Алгоритмы решения задач по обработке  данных на этих языках записываются в более привычном для человека виде, в терминах специально подобранных слов и обозначений, которые обеспечивают алгоритму все необходимые для него свойства (однозначность, конечность и т. д.). Пример программы (точнее ее фрагмента) на языке Паскаль приведен на рис. 12.2 в главе с дополнительными материалами.

     Алгоритм, записанный на одном из алгоритмических  языков, также называется программой. Затем специальные программы  — трансляторы (translate — переводить) — осуществляют автоматический перевод текста алгоритма на машинный язык, на уровень двоичных кодов. Полученная таким образом машинная программа уже может быть выполнена процессором.

     Для ускорения выполнения машинных команд в процессоре предусмотрен еще один вид памяти — регистровый. Регистр — это устройство для кратковременного хранения информации в процессе ее обработки. Еще раз обращаем на то, что регистры входят в состав процессора, а не образуют отдельное устройство. Регистр может хранить один или несколько символов, число, код машинной команды, какой-нибудь адрес оперативной памяти. Регистры представляют собой самый быстродействующий вид памяти, но процессор имеет всего несколько десятков регистров.

     Схема выполнения программы процессором  довольно проста. Процессор по очереди (начиная с первой) выбирает (читает) из оперативной памяти машинные команды, из которых состоит программа.

     Напоминаем, что программа, которую нужно  выполнить, должна находиться в оперативной  памяти!

     Прочитав  очередную команду, процессор по ее коду определяет, какое именно действие должно быть выполнено (сложение, умножение, сравнение и т. д.) и где взять данные, которые должны быть обработаны (над которыми должно быть выполнено заданное действие). Затем указанные данные считываются из оперативной или регистровой памяти и над ними выполняется нужное действие. Далее процессор, если это определено в команде,

     записывает  результат обработки назад в оперативную или регистровую память. После чего цикл выполнения команды повторяется — вновь считывание очередной команды из оперативной памяти, ее расшифровка, выполнение действий, запись результата и т. д. Этот цикл работы процессора выполняется до обнаружения в программе специальной команды, предписывающей процессору прекращение действий по выполнению данной программы.

     Процессоры  вычислительных машин характеризуются  рядом параметров. Основными считаются: тактовая частота и длина машинного слова. Кратко рассмотрим эти характеристики. Компьютер состоит из различных устройств, и для выполнения любой программы эти устройства должны работать согласованно. Можно провести аналогию между компьютером и оркестром, состоящим из ряда музыкальных инструментов. Для того чтобы оркестр смог исполнить какую-либо мелодию, музыканты должны играть синхронно друг с другом. В оркестре функцию синхронизации игры музыкантов выполняет дирижер, который в определенном ритме делает взмахи дирижерской палочкой. Точно такую же роль играет в компьютере генератор тактовых импульсов, который с определенной периодичностью вырабатывает специальные сигналы — тактовые импульсы, поступающие на все остальные устройства компьютера и таким образом синхронизирующие их работу.

     Количество  тактовых импульсов, вырабатываемых тактовым генератором в секунду, называется тактовой частотой компьютера.

     Тактовая  частота различных процессоров может изменяться в широких пределах. Процессор выполняет каждую машинную команду программы за определенное число тактов. Скажем, операция сложения в ее простейшем варианте выполняется за два такта. А вот операция деления может занять и 25 тактов. Таким образом, можно сделать следующий вывод: чем выше тактовая частота, тем быстрее работает компьютер. В настоящее время персональные компьютеры работают с тактовыми частотами от сотен мегагерц до нескольких гигагерц. Можно ожидать появления в недалеком будущем микропроцессоров с тактовой частотой порядка 10 гигагерц. Однако, следует заметить, что согласно теоретическим оценкам, мик-ропроцессоры, выполненные по современным технологическим подходам, не смогут превзойти частоты 30-40 гигагерц.

     Как мы только что выяснили, скорость работы — быстродействие — компьютера тесно связана с его тактовой частотой и определяется количеством  команд (операций), выполняемых компьютером  за одну секунду. Одновременно мы выяснили, что быстродействие зависит и от выполняющейся программы, от того, какие команды — сложения или, скажем, деления, — в ней преобладают. Поэтому быстродействие определяют на специальных тестовых программах. Эта характеристика, в силу ее зависимости не только от процессора, но и от программы, в настоящее время используется достаточно редко.

     Вычислительная  мощность компьютера определяется также  количеством байтов, которые могут  быть одновременно обработаны процессором. Чем больше это количество, тем  больше информации в единицу времени  может быть обработано.

     Машинным  словом называется наибольшая группа байтов, которая может быть обработана процессором за один машинный такт. Количество байт в машинном слове называется длиной машинного слова.

     Разные  модели машин имеют машинные слова, содержащие различное число байт. В настоящее время типичные длины машинных слов — 4 и 8 байтов. Длина машинного слова достаточно часто выступает в качестве основной характеристики архитектуры компьютера. Так, если машинное слово состоит из 1 байта, то есть из 8 битов, то говорят: «восьмибитная архитектура», «восьмибитный компьютер». А если из 2 байтов, то есть из 16 битов, то говорят: «шестнадцатибитная архитектура», «шестнадцатибитный компьютер» и т. д. 

     Материнская плата. 

     Плата — это обычно прямоугольная пластина, используемая для выполнения монтажа необходимых электрических цепей и имеющая специальные разъемы для крепления микросхем памяти, процессора и т. д. В составе компьютера имеется много различных плат, которые обеспечивают выполнение тех или иных функций — материнская плата, звуковая плата, видеоплата и т. д.

     Заметим, что в разговорной речи термин «плата» иногда заменяется термином «карта». Так например, вместо названия «видеоплата» может быть использован  оборот «видеокарта».

     Основные  интегральные схемы компьютера размещены на так называемой материнской плате (motherboard). Это основная плата компьютера, а называется она материнской, потому что предназначена для крепления всех его основных устройств — центрального процессора, модулей оперативной памяти и т. д. Именно эти устройства определяют модель и основные технические характеристики компьютера. Кроме того, на материнской плате имеется ряд стандартных разъемов, к которым можно подсоединять другие устройства компьютера (магнитные диски, дисплей, клавиатуру) и тем самым подбирать его конкретный аппаратный состав — конфигурацию, исходя из потребностей и пожеланий пользователя. Возможные конфигурации компьютера определяются материнской платой, на которой они реализуются. 

     Шина. 

     Во  время выполнения программы процессор постоянно обращается к оперативной памяти. Он выбирает из оперативной памяти команды программы и обрабатываемые данные, а также записывает в память результаты их обработки. Для передачи всей этой информации процессор и оперативная память соединяются между собой пучком (жгутом) проводов. По каждому проводу жгута передается только один бит информации. Контроль над правильностью передачи информации по проводам обеспечивают специальные электронные схемы.