Cuáles son los medios técnicos de procesamiento de la información. Medios técnicos de procesamiento de datos

Características principales de los módulos de PC

Las computadoras personales generalmente constan de los siguientes módulos básicos:

1. unidad del sistema
1. Fuente de alimentación
2. tarjeta madre
3. UPC
4. Memoria
2. dispositivos de salida de información (monitor)
3. dispositivos de entrada (teclado, mouse)
4. medios de almacenamiento

Consideremos estos módulos con más detalle.

Unidad del sistema (caja).

La carcasa de la PC protege los elementos internos de la PC de influencias externas.

El estuche incluye: Fuente de alimentación, cables de conexión. tarjeta madre, ventiladores adicionales.

El número de bahías es importante para la capacidad de expansión del sistema.

Tipos de cerramientos.

Nombre	Dimensiones, alto / ancho / largo (cm)	Unidad de fuente de alimentación, W	Numero de compartimentos	características adicionales
5,25	3,5
Que no engorda	7*35*45		1-2	1-2	Opciones limitadas de expansión y actualización
Escritorio	20*45*45	200-250	2-3	1-2	Ocupa mucho espacio
Mini torre	45*20*45	200-250
Torre midi	50*20*45	200-250			Más común
Gran torre	63*20*45	250-350
Servidor de archivos	73*35*55	350-400			Querida

Fuente de alimentación.

La fuente de alimentación genera diferentes voltajes para los dispositivos internos y la placa base. La vida útil de la fuente de alimentación es de 4 a 7 años, y se puede extender con menos frecuencia encendiendo y apagando la PC.

Hay tres factores de forma (tipos) de fuentes de alimentación y, en consecuencia, placas base.

• AT: se conecta a dos conectores de la placa base. Se utiliza en tipos de PC más antiguos. El encendido y apagado de la alimentación en ellos se realiza con un interruptor de red convencional, que está bajo tensión de red.
• Conector ATX - 1. Incluido en el comando desde el tapete. tableros. Las unidades de fuente de alimentación ATX funcionan de acuerdo con el siguiente esquema: en t 0 a 35 0 С el ventilador gira a una velocidad mínima y es prácticamente inaudible. Cuando t 0 alcanza 50 0 С, la velocidad del ventilador aumenta al valor máximo y no disminuye hasta que la temperatura disminuye.

Las placas base ATX generalmente no son compatibles con las fuentes de alimentación AT. La carcasa y la placa base deben ser del mismo tipo.

• BTX: tiene 2 componentes necesarios:
• Módulo de equilibrio térmico que dirige el aire fresco directamente al disipador térmico del procesador.
• El módulo de soporte en el que está instalada la placa base. El módulo de soporte está diseñado para compensar los golpes y los golpes del sistema, para reducir la flexión de la placa base. Gracias a él, logramos aumentar el peso máximo permitido del disipador térmico del procesador de 450 a 900 gramos. Además, la configuración de la placa base y la unidad del sistema se ha modificado significativamente. Los componentes de PC más calientes ahora se colocan en la ruta del flujo de aire, lo que aumenta la eficiencia de los enfriadores de cajas.

"-" incompatibilidad con ATX, a pesar de la compatibilidad mecánica y eléctrica de las fuentes de alimentación (400 W, ventilador de 120 mm).

¿Cuál es la amenaza de la PC? Poder insuficiente BP.

En el caso de una sobrecarga excesiva de la fuente de alimentación, el circuito de protección funcionará y la fuente de alimentación simplemente no arrancará. En el peor de los casos, las consecuencias pueden ser muy diferentes, por ejemplo, muy tristes para los discos duros. Una disminución en el voltaje de alimentación del HDD se considera una señal de apagado y el HDD comienza a estacionar los cabezales de lectura. Cuando se restablece el nivel de voltaje, el disco se enciende nuevamente y comienza a girar.

También puede haber fallos oscuros del programa. Una fuente de alimentación de mala calidad en caso de emergencia puede desactivar el tapete. tablero y tarjeta de video.

tarjeta madre

@ Placa madre (sistema) placa es la parte central de cualquier computadora que generalmente aloja UPC, coprocesador, controladores proporcionar comunicación entre el procesador central y los dispositivos periféricos, RAM , memoria caché, Elemento de BIOS(Basic Input Output System), batería del acumulador, generador de reloj de cristal y ranuras(conectores) para conectar otros dispositivos... Todos estos módulos se conectan entre sí mediante el bus del sistema, que, como ya hemos descubierto, se encuentra en la placa base.

El rendimiento general de una placa base no solo está determinado por frecuencia de reloj, pero también cantidad(bitness) datos, procesado por unidad de tiempo unidad Central de procesamiento, y ancho de bits del bus de intercambio de datos entre diferentes dispositivos tarjeta madre.

La arquitectura de las placas base se mejora constantemente: aumenta su saturación funcional, aumenta el rendimiento. Se ha convertido en estándar para la placa base tener dispositivos integrados como un controlador de disco duro E-IDE de doble canal ( unidades de disco duro), Controlador de disco FDD (disquete), puertos avanzados paralelos (LPT) y serie (COM) y puerto serie de infrarrojos.

@ Puerto - entrada o salida de varios bits en el dispositivo.

COM1, COM2- Puertos serie que transmiten impulsos eléctricos (información) secuencialmente uno tras otro (escáner, mouse). Hardware implementado con conectores de 25 y 9 pines, que se muestran en panel posterior unidad del sistema.

LPT- el puerto paralelo tiene mayor velocidad, ya que transmite simultáneamente 8 pulsos eléctricos (conectar la impresora). El hardware se implementa en forma de un conector de 25 pines en el panel posterior de la unidad del sistema.

USB- (bus serie universal) proporciona una conexión de alta velocidad a una PC de varios dispositivos periféricos a la vez (conecte unidades flash, cámaras web, módems externos, HDD, etc.). Este puerto es universal y puede reemplazar a todos los demás puertos.

^ PS / 2- puerto dedicado para teclado y mouse.

AGP- puerto de gráficos acelerados para conectar un monitor.

El rendimiento de varios componentes de la computadora (procesador, RAM y controladores periféricos) puede variar significativamente.

^ Acordar el desempeño en la placa base se instalan microcircuitos especiales(chipsets), incluido un controlador de RAM (el llamado puente norte) y un controlador periférico ( puente sur).

North Bridge proporciona intercambio de información entre el procesador y la RAM a través de la red troncal del sistema.

El procesador utiliza multiplicación de frecuencia interna, por lo que la frecuencia del procesador es varias veces mayor que la frecuencia del bus del sistema. En las computadoras modernas, la frecuencia del procesador puede exceder la frecuencia del bus del sistema hasta 10 veces (por ejemplo, la frecuencia del procesador es 1 GHz y la frecuencia del bus es 100 MHz).

Diagrama lógico de la placa base.

Un bus PCI (bus de interconexión de componentes periféricos) está conectado al puente norte, que proporciona intercambio de información con los controladores periféricos. (La frecuencia del controlador es menor que la frecuencia del bus del sistema, por ejemplo, si la frecuencia del bus del sistema es 100 MHz, entonces la frecuencia del bus PCI suele ser tres veces menor: 33 MHz). Controladores periféricos ( tarjeta de sonido, tarjeta de red, controlador SCSI, módem interno) están instalados en las ranuras de expansión de la tarjeta del sistema .

Se utiliza un bus AGP especial para conectar la tarjeta de video(Puerto Gráfico Acelerado), conectado al puente norte y con una frecuencia varias veces superior a la del bus PCI.

UPC

En general@ se entiende subprocesador un dispositivo que realiza un conjunto de operaciones sobre datos presentados en forma digital (código binario).

Aplicado a la Computación @ medios de procesador una unidad central de procesamiento (CPU) que tiene la capacidad de seleccionar, decodificar y ejecutar instrucciones, así como transmitir y recibir información de otros dispositivos.

El número de empresas que diseñan y fabrican procesadores para PC es pequeño. Actualmente conocido: Intel, Cyrix, AMD, NexGen, Instrumento de Texas.

Estructura y funciones del procesador:

La estructura del procesador se puede representar mediante el siguiente diagrama:

1 ) UU - controla todo el curso del proceso lógico y computacional en la computadora. Este es el "cerebro" de la computadora, que controla todas sus acciones. Las funciones de la unidad de control son leer el siguiente comando, reconocerlo y luego conectar los circuitos y dispositivos electrónicos necesarios para su implementación.

2) ALU- realiza procesamiento directo de datos en código binario. ALU puede realizar solo un cierto conjunto de las operaciones más simples:

• Operaciones aritmeticas (+, -, *, /);
• Operaciones lógicas(comparación, verificación de estado);
• Operaciones de reenvío(de un área de RAM a otra).

3) Generador de reloj- establece el ritmo para todas las operaciones en el procesador enviando un pulso a intervalos regulares (reloj). Sincroniza el trabajo de los dispositivos de PC.

@Tacto Es el intervalo de tiempo entre el inicio de dos pulsos consecutivos del generador de reloj. GTS sincroniza el trabajo de los nodos de PC.

^ 4) Coprocesador- le permite acelerar significativamente la computadora con números de punto flotante (estamos hablando de numeros reales, por ejemplo, 1.233 * 10 -5). Cuando se trabaja con textos, no se utiliza el coprocesador.

5) Un procesador moderno tiene un rendimiento tan alto que la información de la RAM no tiene tiempo de llegar a ella de manera oportuna y el procesador está inactivo. Para evitar que esto suceda, un microcircuito especial está incrustado en el procesador. memoria caché .

@ Memoria caché - Memoria ultrarrápida diseñada para almacenar resultados de cálculos intermedios. Tiene un volumen de 128-1024 Kb.

Además de la base de elementos especificada, el procesador contiene registros especiales que están directamente involucrados en el procesamiento de comandos.

6) Registros- memoria del procesador o varias celdas de almacenamiento especiales.

Los registros sirven para dos propósitos:

• almacenamiento a corto plazo de un número o comando;
• realizando algunas operaciones en ellos.

Los registros de procesador más importantes son:

1. contador de comando - sirve para la selección automática de comandos de programa desde celdas de memoria secuenciales, almacena la dirección del comando que se está ejecutando;
2. registro de comando y estado - sirve para almacenar el código de comando.

La ejecución de un comando por parte del procesador se divide en las siguientes etapas:

1. se selecciona un comando de la celda de memoria, cuya dirección se almacena en el contador de comandos, en la RAM (el contenido del contador de comandos aumenta);
2. desde el OP, el comando se transfiere a la unidad de control (al registro de comando);
3. el dispositivo de control descifra el campo de dirección del comando;
4. por señales del dispositivo de control los operandos se obtienen de la memoria en ALU (en registros de operandos);
5. UU descifra el código de operación y emite la señal ALU para realizar la operación, que se realiza en el sumador;
6. el resultado de la operación permanece en el procesador o se devuelve a la RAM.

Memoria

^ Clasificación de elementos de memoria.

Sistema de archivos

El orden de almacenamiento de archivos en el disco está determinado por el sistema de archivos utilizado, lo que significa directamente la tabla de asignación de archivos, que se almacena en 2 instancias en el área de sistema del disco.

En el nivel de un disco físico, un archivo es una secuencia de bytes. Sin embargo, desde la unidad más pequeña del disco es un sector entonces el archivo podría entenderse como una cierta secuencia de sectores. Pero el archivo es en realidad una secuencia concatenada de clústeres.

@ Grupo Es una colección de varios sectores de disco contiguos (de 1 a varias docenas).

Tradicionalmente, se cree que un clúster y un sector son lo mismo, pero son cosas diferentes. El tamaño del clúster puede variar según la capacidad del disco. Cuanto mayor sea la capacidad del disco, mayor será el tamaño del clúster. El tamaño del clúster puede variar de 512 bytes a 64 KB.

^ Se necesitan grupos para reducir el tamaño de la tabla de asignación de archivos.

Si la tabla de asignación de archivos se destruye de alguna manera, entonces, a pesar de que los datos están en el disco, serán inaccesibles. En este sentido, 2 tablas de este tipo se almacenan en el disco.

Los clústeres reducen el tamaño de la mesa. Pero aquí viene otro problema. ^ Espacio en disco desperdiciado.

Al escribir un archivo en el disco, siempre se ocupará un número entero de clústeres.

Por ejemplo, el archivo tiene un tamaño de 1792 bytes y el tamaño del clúster es de 512 bytes. Para guardar el archivo, necesitamos 2 sectores completos + 256 bytes del tercer sector. Así, en el tercer sector quedarán libres 256 bytes. (1792 = 3 * 512 +256); (512 * 4 = 2048)

^ No se pueden usar los bytes restantes en el cuarto clúster... Se cree que, en promedio, hay 0,5 grupos de espacio desperdiciado por archivo, que es conduce a una pérdida de hasta el 15% del espacio en disco... Es decir, desde 2 GB lugar ocupado- 300 MB perdidos. A medida que se eliminan los archivos, vuelve a estar en línea.

La tabla de asignación de archivos se utilizó por primera vez en el sistema operativo MS-DOS y se denominó tabla FAT (Tabla de asignación de archivos).

^ Hay varios tipos de tablas de asignación de archivos (FAT).

Estructura general de FAT

						PARA

El grupo 34 inicial almacena la dirección del grupo 35, la dirección 35 del grupo 36, la dirección 36 del 53, etc. El grupo 55 almacena el carácter de fin de archivo.

Sistema de archivos NTFS.

El sistema de archivos NTFS se basó en sistema de archivos familias de sistemas operativos UNIX.

Aquí, un elemento de archivo tiene dos partes: el nombre del archivo y el inodo.

El archivo se escribe en el disco de la siguiente manera:

Hay 13 bloques en los que se pueden escribir las direcciones de los bloques de datos ubicados en el disco, de los cuales:

11 - Indica un bloque de direccionamiento indirecto de 256 bloques de datos. Se utiliza en los casos en que los primeros 10 bloques no fueron suficientes para escribir las direcciones de los bloques de datos, es decir, el archivo es grande.

12 - indica que no es un bloque de direccionamiento indirecto doble (256 * 256), se utiliza cuando no hay suficiente espacio para escribir las direcciones de los bloques de datos.

13 - dirección del bloque de direccionamiento triple (256 * 256 * 256).

Por lo tanto, Tamaño máximo de archivo quizás hasta 16 GB.

Este mecanismo proporciona una seguridad de datos colosal. Si en FAT solo puedes estropear tablas, entonces en NTFS tendrás que deambular entre bloques durante mucho tiempo.

NTFS puede desplazar, incluso fragmentar a través del disco, todas sus áreas de servicio, sin pasar por fallas superficiales, excepto los primeros 16 elementos MFT. La segunda copia de los primeros tres registros se almacena exactamente en el medio del disco.

NTFS es un sistema tolerante a fallas que puede ponerse al estado correcto en caso de casi cualquier falla real. Cualquier sistema de archivos moderno se basa en un concepto como transacción: una acción realizada completa y correctamente o no realizada en absoluto.

Ejemplo 1: los datos se escriben en el disco. De repente, resulta que no pudimos escribir en el lugar donde decidimos escribir el siguiente dato: daño físico a la superficie. El comportamiento de NTFS en este caso es bastante lógico: toda la transacción de escritura se revierte; el sistema se da cuenta de que no se ha realizado la escritura. La ubicación se marca como incorrecta y los datos se escriben en otra ubicación: comienza una nueva transacción.

Ejemplo 2: un caso más complicado: los datos se escriben en el disco. De repente, se corta la energía y el sistema se reinicia. ¿En qué fase se detuvo la grabación, dónde están los datos? Otro mecanismo del sistema viene al rescate: el registro de transacciones, que marca el comienzo y el final de cualquier transacción. El hecho es que el sistema, al darse cuenta de su deseo de escribir en el disco, marcó su estado en el metarchivo. Al reiniciar, este archivo se examina para detectar la presencia de transacciones no confirmadas que fueron interrumpidas por un accidente y cuyo resultado es impredecible: todas estas transacciones se cancelan: el lugar donde se realizó la escritura se vuelve a marcar como libre, índices y elementos MFT. son llevados al estado en el que estaban antes de fallar, y el sistema en su conjunto permanece estable.

^ Es importante comprender, sin embargo, que el sistema de recuperación NTFS garantiza la corrección del sistema de archivos,no sus datos.

En NTFS, cada disco se divide en volúmenes. Cada volumen contiene su propia MFT (tabla de archivos), que se puede ubicar en cualquier lugar del disco dentro del volumen.

Contenido HDD

1. Disco magnético es una placa redonda de aluminio (en raras ocasiones de vidrio especial), cuya superficie se procesa con la más alta precisión. Puede haber varios discos magnéticos de este tipo de 1 a 4. Para que las placas sean magnéticas, su superficie se recubre con una aleación a base de cromo, cobalto o ferromagnético. Este recubrimiento tiene una gran dureza.... Cada cara del disco está numerada.

^ 2. Para rotar los discos, un especial motor eléctrico , cuyo diseño incluye rodamientos especiales, que pueden ser tanto de bolas convencionales como líquidos (en lugar de bolas, utilizan un aceite especial que absorbe las cargas de choque, lo que aumenta la durabilidad del motor). Los cojinetes líquidos tienen un nivel de ruido más bajo y casi no generan calor durante el funcionamiento.

Además, algunos discos duros modernos tienen un motor completamente sumergido en un recipiente sellado de aceite, lo que ayuda a eliminar de manera eficiente el calor de los devanados.

3. Cada disco corresponde a un par de cabezales de lectura / escritura. El espacio entre las cabezas y la superficie de los discos es de 0,1 micrones, que es 500 veces menor que el grosor de un cabello humano. Cabeza magnética es una estructura compleja que consta de decenas de partes. (Estas piezas son tan pequeñas que se fabrican mediante fotolitografía de la misma manera que los microcircuitos modernos, es decir, se queman con un láser con alta precisión) La superficie de trabajo del cuerpo del cabezal de cerámica se pule con la misma precisión que el disco. .

4. Solenoide es un solenoide de bobina plano hecho de alambre de cobre, colocado entre los polos de un imán permanente y fijado al final de una palanca que gira sobre un cojinete. En el otro extremo está flecha fácil con cabezales magnéticos.

La bobina es capaz de moverse en un campo magnético bajo la acción de una corriente que la atraviesa, moviendo simultáneamente todos los cabezales en la dirección radial. Para evitar que la bobina con los cabezales cuelgue de un lado a otro cuando no funciona, hay un pestillo magnético que sujeta los cabezales del disco duro apagado en su lugar. En el estado inoperativo del accionamiento, las cabezas están ubicadas cerca del centro de los discos, en la "zona de estacionamiento" y son presionadas contra los lados de las placas por resortes ligeros. Este es el único momento en que las cabezas tocan la superficie del disco. Pero tan pronto como los discos comienzan a girar, el flujo de aire eleva las cabezas por encima de su superficie, superando la fuerza de los resortes. Las cabezas "flotan" y desde ese momento quedan por encima del disco, sin tocarlo en absoluto. Dado que no hay contacto mecánico entre la cabeza y el disco, no hay desgaste de discos y cabezas.

5. También dentro de la HDA hay amplificador de señal colocado más cerca de los cabezales para reducir la captación de interferencias externas. Se conecta a los cabezales con un cable plano flexible. El mismo cable se utiliza para suministrar energía a la bobina móvil del cabezal de transmisión y, a veces, al motor. Todos estos componentes están conectados a la placa del controlador a través de un pequeño conector.

En el proceso de formateo de discos, puede resultar que haya una o varias áreas pequeñas en la superficie de los platos, en las que la lectura o escritura va acompañada de errores (los denominados sectores defectuosos o bloques defectuosos).

Los sectores, lectura o escritura a los que se acompaña de errores se denominan @ malos sectores .

pero por eso el disco no se tira y no lo consideres estropeado, sino solo solo marque estos sectores de una manera especial, y posteriormente se ignorarán... Para evitar que el usuario vea esta desgracia, el disco duro contiene una serie de pistas de repuesto con las que la electrónica del disco reemplaza "sobre la marcha" las áreas defectuosas de la superficie, haciéndolas absolutamente transparentes para sistema operativo.

Además, no toda el área del disco está reservada para grabar datos. El convertidor utiliza parte de la superficie de información para sus propias necesidades. Ésta es el área de servicio, como a veces se le llama, información de ingeniería.

Estructura disco óptico

V Según los estándares aceptados, la superficie del disco se divide en tres áreas:

1. Directorio de entrada - el área en forma de anillo más cercana al centro del disco (4 mm de ancho). La lectura de información de un disco comienza exactamente desde el directorio de entrada, que contiene el índice, las direcciones de grabación, el número de títulos, el volumen del disco, el nombre del disco;

2. Área de datos ;

3. Directorio de salida - tiene una marca de final de disco.

Tipos de discos ópticos:

1. CD ROM... La información se graba industrialmente en un disco CD-ROM y no se puede reescribir. Los más utilizados son los CD-ROM de 5 pulgadas con una capacidad de 670 MB. En cuanto a sus características, son completamente idénticos a los CD de música ordinarios. Los datos del disco se escriben en forma de espiral.
2. CD-R... La abreviatura CD-R (CD-Recordable) denota tecnología óptica de escritura única que se puede utilizar para archivar datos, crear prototipos de discos para producción en masa y para ediciones a pequeña escala en CD, grabar audio y video. El propósito de un dispositivo CD-R es escribir datos en CD-R CD, que luego se pueden leer en unidades de CD-ROM y CD-RW.
3. CD-RW... Los datos antiguos se pueden borrar y los datos nuevos se pueden sobrescribir. La capacidad de los soportes CD-RW es de 650 MB y es igual a la capacidad de los CD-ROM y CD-R.
4. ^ DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW... Similar a los tipos de discos ópticos comentados anteriormente, pero con una gran capacidad.
5. Esta en desarrollo HVD(Holografic Versatile Dosc) con una capacidad de 1 TB.

La tecnología DVD permite 4 tipos de discos:

• una cara, una capa: 4,7 GB
• de una cara, de doble capa: 8,5 GB
• doble cara, una capa: 9,4 GB
• doble cara, doble capa - 17 GB

En los discos de doble capa, se utiliza una capa de refuerzo, en la que se graba la información. Al leer información de la primera capa ubicada en la profundidad del disco, el láser pasa a través de la película transparente de la segunda capa. Al leer información de la segunda capa, el controlador de accionamiento envía una señal para enfocar el rayo láser en la segunda capa y leer de ella. Con todo esto, el diámetro del disco es de 120 mm, y su grosor es de 1,2 mm.

Como ya se mencionó, por ejemplo, un disco DVD de doble capa y doble cara puede contener hasta 17 GB de información, eso es aproximadamente 8 horas de video de alta calidad, 26 horas de música o, más claramente, una pila de 1,4 kilómetros de papel escrito en ambos lados!

^ Formatos de DVD

1. DVD-R. solo puede ser de una sola capa, pero es posible crear discos de doble cara. El principio por el cual está hecho Grabación de DVD-R exactamente igual que CD-R. La capa reflectante cambia sus características bajo la influencia de un rayo láser de alta potencia. El DVD-R no es nada nuevo, técnicamente es el mismo CD-R, solo diseñado para pistas más delgadas. A Creación de DVD-R se presta la máxima atención a la compatibilidad con las unidades de DVD-ROM existentes. Longitud del láser de grabación 635 Nm + protección anticopia de los discos grabables.
2. DVD + R... Los principios sobre los que se basa DVD + R son idénticos a los que se utilizan en DVD-R. La diferencia entre los dos está en el formato de grabación que se utiliza. Entonces, por ejemplo, los discos DVD + R admiten la grabación en varias etapas. Longitud del láser de grabación 650 Nm + superficie reflectante superior.

^ Hay dos clases principales de CD: CD y DVD.

Unidades ZIP.

Discos magneto-ópticos.

Están hechos de aleación de aluminio y encerrados en una funda de plástico. Capacidad 25-50 GB.

La lectura se realiza por método óptico y la escritura por medios magnéticos, como en disquetes.

La tecnología de grabación de datos es la siguiente: un rayo láser calienta un punto del disco y un electroimán cambia la orientación magnética de este punto, dependiendo de lo que se deba registrar: 0 o 1.

La lectura se realiza mediante un rayo láser de menor potencia, el cual, reflejado desde este punto, cambia su polaridad.

Externamente, el medio magnetoóptico parece un disquete de 3,5, solo que un poco más grueso.

Unidades flash

Esta tecnología es bastante nueva y, por lo tanto, no pertenece a soluciones baratas, sin embargo, existen todos los requisitos previos para reducir el costo de los dispositivos de esta clase.

La base de cualquier unidad flash es la memoria no volátil. El dispositivo no tiene partes móviles y no es susceptible a vibraciones y golpes mecánicos. Flash no es intrínsecamente portador magnético y no está influenciado por campos magnéticos. Y el consumo de energía se produce solo durante las operaciones de escritura / lectura, y la energía del USB es suficiente.

^ Las capacidades de almacenamiento flash varían desde aproximadamente 256 MB hasta varios GB (4-5 GB).

Además del hecho de que una unidad flash se puede utilizar para grabar, almacenar y transferir información de forma fiable, se puede dividir en unidades lógicas e instálelo con un disco de arranque.

Dignidad

• tamaño compacto;
• no hay necesidad de Fuente de alimentación externa;
• velocidad de trabajo bastante aceptable.

Medios tecnicos procesamiento de información

Los medios para intensificar la información son la revolución científica y tecnológica, el uso de los últimos logros de la ciencia y la tecnología en el negocio de la información; organización científica, gestión de procesos de información; formación y perfeccionamiento de los especialistas que atienden los servicios de información del sistema de gestión.

El desarrollo de un sistema de medidas que amplíe las oportunidades para el uso más eficaz de la información es una condición importante para el éxito en la gestión. Entre estas medidas, de suma importancia es la preparación minuciosa del tema de la gestión para la percepción, evaluación de la información, el desarrollo de la capacidad de evaluar su importancia social, para elegir del flujo de información el más generalmente significativo, el más social , ya que este tipo de información tiene un valor incalculable en la gestión.

La recopilación y el procesamiento de información social es impensable sin el uso de medios técnicos modernos.

El medio más importante para obtener información social confiable no es solo el uso generalizado de medios técnicos (informáticos) para obtener información social, sino también la formación de un nuevo tipo de cultura: humanitaria y tecnológica.

El mecanismo más importante de su formación es un cambio en el estilo de pensamiento, que paulatinamente se torna conceptual (humanitario), estratégico y constructivo, tecnológico, encontrando formas y medios de resolver problemas sociales cada vez más complejos. La presencia en nuestra sociedad de dos culturas, "humanitaria" y tecnocrática, que hasta ahora interactúan débilmente, da lugar a muchas problemas de información en la gestión.

La comunidad mundial en su conjunto, incluido nuestro país, ha entrado en una nueva etapa en el desarrollo de su civilización: la formación de una sociedad de la información. Este proceso se denomina a menudo la tercera revolución socio-técnica, la informatización de la sociedad.

La informatización de la sociedad afecta inevitablemente no solo la producción material y las comunicaciones, sino también las relaciones sociales, la cultura, la actividad intelectual en todas sus diversas manifestaciones.

Es bastante obvio que la informatización de la sociedad deja su huella directamente en las actividades de las personas que trabajan en el campo de la organización y la gestión. Tienen oportunidades incomparablemente más amplias para obtener, almacenar, procesar, transmitir y ordenar lo más diverso en su contenido y forma de presentación de información sobre diversos aspectos de la sociedad.

Por ejemplo, a principios de los años 60 del siglo XX, el parlamento, el gobierno y el pueblo de Japón se enfrentaron a la cuestión de qué camino tomar para dirigir el desarrollo del país. ¿En el camino del bienestar material o del desarrollo de la información e intelectual, la informatización de la sociedad, la construcción de recursos y tecnologías de la información, es decir, a lo largo del camino material o informativo?

Desde 1964, Japón ha optado por el segundo camino, prefiriendo la riqueza material: la riqueza de la información y sus recursos. Desde entonces, la historia mundial de la informatización de la sociedad, los recursos y las tecnologías de la información ha ido contando.

Los Estados Unidos de América, con sus poderosas técnicas de recopilación de inteligencia, adoptaron el sistema japonés de información sobre el desarrollo a fines de la década de 1960 y principios de la de 1970.

A finales de los años 60, la URSS también comenzó a enfrentarse a problemas similares de informatización del siglo pasado. Sin embargo, la conciencia de la información pública de los países desarrollados no se convirtió en propiedad de la información general de la sociedad soviética por varias razones.

En la actualidad, todos los países del mundo están siguiendo el camino del progreso informativo. La información se ha convertido en una fuente no alternativa de desarrollo y bienestar para muchos pueblos; Los recursos y las tecnologías de la información han elevado el progreso científico y tecnológico a un nivel sin precedentes en comparación con el proporcionado en el pasado por la física, la mecánica, la química y la electrodinámica combinadas.

Es por eso que la Academia Internacional de Informatización concede gran importancia a la promoción de las ideas de informatización, trabajo educativo y educativo en el campo de la información, seguridad de la información, recursos y tecnologías de la información.

Es difícil encontrar una esfera o área de actividad humana, donde la información no juega un papel importante, porque proporciona la autoorganización no solo del hombre, sino también de todo el mundo animal y vegetal.

Por lo tanto, ha aparecido una nueva rama del conocimiento científico: la informatología es la ciencia de la investigación fundamental de todos los procesos y fenómenos del micro y macrocosmos del universo, generalización del material práctico y teórico del espacio físicoquímico, astrofísico, nuclear, biológico. y otros estudios desde un único punto de vista informativo.

El uso exitoso de la tecnología informática solo es posible bajo las siguientes condiciones:

Economía, es decir, lograr un mayor efecto en comparación con el uso de medios informáticos convencionales;

Determinación precisa de la idoneidad de la información primaria para su procesamiento y análisis por medios informáticos;

Cumplimiento del sistema de control con las posibilidades de uso exitoso de las computadoras;

Cumplimiento de la documentación con los principios de la informática;

Disponibilidad de especialistas relevantes.

Gracias a tecnologia computacional actúa automáticamente, de acuerdo con programas preparados de antemano por una persona, realizan todo el trabajo real de procesamiento y análisis de información sin la participación directa de una persona; como resultado, la velocidad de estas máquinas no está limitada por sus capacidades fisiológicas. Está determinada por la velocidad de los elementos físicos que los componen. Los dispositivos físicos que poseen los dispositivos modernos permiten memorizar y almacenar cantidades prácticamente ilimitadas de información.

Así, la tecnología informática como herramienta para procesar y analizar la información abre fundamentalmente nuevas oportunidades para el rápido procesamiento de grandes volúmenes de información, lo que permite revelar profunda y plenamente las tendencias y patrones de desarrollo de la sociedad y, por lo tanto, resolver con éxito los problemas de gestión. .

Por ejemplo, en las décadas de 1980 y 1990, el rápido desarrollo de la microelectrónica redujo el costo y el tamaño de las computadoras hasta tal punto que pudieron usarse en todos los lugares de trabajo.

Esto condujo a un cambio adicional en el equipo técnico del aparato de gestión. La fuerza impulsora en el proceso de conversión en electrónica es una microcomputadora. Transformando la información según un programa complejo, encarna la forma primitiva de la "inteligencia", cambia el contenido, y no la forma o ubicación de la información que ingresa en ella, como lo hacía la "tecnología de la información" del período anterior.

La invención del microprocesador redujo el costo de la computación electrónica hasta tal punto que la "inteligencia" electrónica se aplicó en las áreas más amplias posibles y se instaló con un costo diferente exactamente en los lugares donde se necesitaba, y no a costos significativos en un centro remoto.

Ahora, el equipo técnico en desarrollo del aparato de gestión puede incluir:

Unidades técnicas de oficina equipadas con microcomputadoras ubicadas en los lugares de trabajo de casi todos los gerentes;

Los programas que aseguran la interacción entre el hombre y la máquina incluyen los medios necesarios para procesar la información y reflejan la experiencia acumulada del aparato de gestión;

Redes de comunicación que unen a las unidades técnicas de la oficina entre sí y con unidades centrales de procesamiento así como con fuentes de información externas;

Dispositivos compartidos, como archivos electrónicos, dispositivos de impresión y escaneo, disponibles para todas las unidades de oficina a través de líneas de comunicación.

Se están produciendo cambios en el contenido, la organización y las técnicas de gestión bajo la influencia de la tecnología de la información y las oficinas automatizadas en las siguientes áreas.

Primero, la organización y la técnica del soporte de información para la cabeza están cambiando radicalmente. De particular importancia es la introducción masiva de mini y microcomputadoras, computadoras personales como componentes sistemas de información conectado con una red de bancos de datos. Al mismo tiempo, el trabajo de recopilación, procesamiento y difusión de información se realiza mediante interfaces hombre-máquina, que no requieren una formación especial.

La técnica de almacenamiento y procesamiento de información también está cambiando significativamente, no se permiten información incompleta, duplicación, información diseñada para otros niveles de gestión.

En segundo lugar, se lleva a cabo una cierta automatización de las funciones del gerente. Ha crecido el número de sistemas automatizados que funcionan de manera eficiente, que abarcan la producción, las actividades económicas, los procesos organizativos y tecnológicos.

Una parte cada vez mayor del trabajo en la elaboración de planos se transfiere a la computadora. Al mismo tiempo, se mejora significativamente la calidad de los planes desarrollados con microcomputadoras a un nivel de control más bajo. Además, los planes para los subsistemas de control individuales están claramente coordinados.

Se han mejorado los sistemas de control, incluidos aquellos que permiten detectar desviaciones del nivel planificado y asegurar que se encuentren las causas probables de dichas desviaciones.

En tercer lugar, los medios de comunicación han cambiado significativamente, además del intercambio de mensajes a través de la red de microprocesadores.

De particular importancia es el sistema de telecomunicaciones, que permite realizar reuniones ausentes, conferencias entre puntos distantes y una rápida recepción de información por parte de los artistas intérpretes o ejecutantes. En consecuencia, los métodos y técnicas de las relaciones de comunicación entre gerentes y subordinados y con autoridades superiores están cambiando.

Complejo de medios técnicos de procesamiento de información Es un conjunto de dispositivos autónomos para la recolección, acumulación, transmisión, procesamiento y presentación de información, así como equipos de oficina, gestión, reparación y mantenimiento y otros.

Se imponen una serie de requisitos al complejo de medios técnicos:

Brindando soluciones a problemas con costos mínimos, la precisión y confiabilidad requeridas

Posibilidad de compatibilidad técnica de dispositivos, su agregación.

Asegurando una alta confiabilidad

Costos mínimos de adquisición

La industria nacional y extranjera produce una amplia gama de medios técnicos de procesamiento de información, que se diferencian en la base del elemento, el diseño, el uso de varios medios, las características operativas, etc.

Los medios técnicos de procesamiento de información se dividen en dos grandes grupos. Estas son las herramientas de procesamiento principales y auxiliares.

Activos fijos Son herramientas para procesamiento automatizado información.

Se sabe que para controlar ciertos procesos, se requiere cierta información de gestión que caracteriza los estados y parámetros. procesos tecnológicos, indicadores cuantitativos, de costes y laborales de producción, suministro, ventas, actividades financieras, etc.

Los principales medios de procesamiento técnico incluyen: medios para registrar y recopilar información, medios para recibir y transmitir datos, medios para preparar datos, medios de entrada, medios para procesar información y medios para mostrar información. A continuación, se comentan en detalle todas estas herramientas.

Obtención de información primaria y registro es uno de los procesos laboriosos. Por lo tanto, los dispositivos para la medición, recopilación y registro de datos mecanizados y automatizados se utilizan ampliamente. La gama de estos fondos es muy amplia. Estos incluyen: balanzas electrónicas, varios contadores, marcadores, medidores de flujo, cajas registradoras, maquinas para contar billetes, cajeros automáticos y mucho más. Esto también incluye varios grabadores de producción, diseñados para registrar y grabar información sobre operaciones comerciales en medios informáticos.

· Medios de recepción y transmisión de información.

Bajo la transferencia de información Se entiende el proceso de transferencia de datos (mensajes) de un dispositivo a otro. El conjunto de objetos que interactúan formado por los dispositivos de procesamiento y transmisión de datos se denomina la red ... Combine dispositivos diseñados para transmitir y recibir información. Proporcionan el intercambio de información entre el lugar de su origen y el lugar de su procesamiento. La estructura de los medios y métodos de transmisión de datos está determinada por la ubicación de las fuentes de información y los medios de procesamiento de datos, los volúmenes y el tiempo para la transmisión de datos, los tipos de líneas de comunicación y otros factores. Las instalaciones de transmisión de datos están representadas por puntos de abonado (AP), equipos de transmisión, módems, multiplexores.

Herramientas de preparación de datos representado por dispositivos para preparar información en medios de máquina, dispositivos para transferir información de documentos a medios, incluidos dispositivos informáticos. Estos dispositivos pueden clasificar y corregir.

Ayudas de entrada sirven para la percepción de datos de los medios de la máquina y la entrada de información en sistemas informáticos

Instalaciones de procesamiento de información desempeñan un papel importante en el complejo de medios técnicos de procesamiento de información. Las computadoras se pueden clasificar como herramientas de procesamiento, que, a su vez, se pueden dividir en cuatro clases: micro, pequeñas (mini); grandes y supercomputadoras.

Microordenador son de dos tipos: universales y especializados. Tanto universales como especializados pueden ser tanto multiusuario: potentes ordenadores equipados con varios terminales y que funcionan en modo de tiempo compartido (servidores), como monousuario (estaciones de trabajo), que se especializan en realizar un tipo de trabajo.

Pequeñas computadoras- trabajar en modos de tiempo compartido y multitarea. Su lado positivo es la fiabilidad y la facilidad de uso.

Computadoras grandes- (mainfarms) se caracterizan por una gran capacidad de memoria, alta tolerancia a fallas y rendimiento. También se caracteriza por una alta fiabilidad y protección de datos; la capacidad de conectar una gran cantidad de usuarios.

Supercomputadora Son potentes ordenadores multiprocesador con una velocidad de 40 mil millones de operaciones por segundo.

Servidor- una computadora dedicada a procesar las solicitudes de todas las estaciones en la red y proporcionar a estas estaciones acceso a los recursos del sistema y distribuir estos recursos.

Servidor universal llamado - aplicación-servidor.

Los servidores potentes se pueden clasificar como ordenadores pequeños y grandes. Ahora el líder son los servidores Marshall, y también hay servidores Cray (64 procesadores).

Instalaciones de visualización de información se utilizan para enviar los resultados de cálculos, datos de referencia y programas a medios informáticos, impresión, pantalla, etc. Los dispositivos de salida incluyen monitores, impresoras y trazadores.

Monitor Es un dispositivo diseñado para mostrar información ingresada por un usuario desde un teclado o salida desde una computadora.

una impresora Es un dispositivo para enviar información gráfica y de texto a papel.

Trazador Es un dispositivo para la salida de dibujos y diagramas de grandes formatos a papel.

SIDA- se trata de equipos que aseguran el desempeño de los activos fijos, así como equipos que facilitan y hacen más cómodo el trabajo gerencial.

Los medios auxiliares de procesamiento de información incluyen equipo de oficina y herramientas de mantenimiento y reparación. El equipo de oficina está representado por una gama muy amplia de herramientas, desde material de oficina hasta medios de entrega, reproducción, almacenamiento, búsqueda y destrucción de datos básicos, comunicaciones administrativas y de producción, etc., lo que hace que el trabajo de un gerente sea conveniente y cómodo. .

El proceso tecnológico de procesamiento de datos en sistemas de información se realiza mediante:

medios técnicos para recopilar y registrar datos;

instalaciones de telecomunicaciones;

sistemas de almacenamiento, búsqueda y recuperación de datos;

medios de procesamiento de datos informáticos;

medios técnicos de equipo de oficina.

En los sistemas de información modernos, los medios técnicos de procesamiento de datos se utilizan de manera integrada, en base a un cálculo técnico y económico de la viabilidad de su uso, teniendo en cuenta la relación precio / calidad y la confiabilidad del funcionamiento de los medios técnicos.

Tecnologías de la información

La tecnología de la información se puede definir como un conjunto de métodos- técnicas y algoritmos para el procesamiento de datos y instrumentos- software y hardware para el procesamiento de datos.

La tecnología de la información se puede dividir a grandes rasgos en categorías:

Básico Las tecnologías de la información son operaciones tecnológicas universales de procesamiento de datos, por regla general, independientes del contenido de la información que se procesa, por ejemplo, el lanzamiento de programas para su ejecución, copia, eliminación, movimiento y búsqueda de archivos, etc. Se basan en el uso de software y hardware de procesamiento de datos ampliamente utilizado.

Especial tecnología de la información: complejo de tecnologías de la información básicas relacionadas con la información diseñado para realizar operaciones especiales, teniendo en cuenta el contenido y / o la forma de presentación de los datos.

La tecnología de la información es una base necesaria para la creación de sistemas de información.

Sistemas de información

Un sistema de información (SI) es un sistema de comunicación para la recopilación, transmisión y procesamiento de información sobre un objeto, que proporciona a los trabajadores de diversos rangos información para implementar la función de gestión.

Los usuarios de SI son unidades organizativas de gestión: unidades estructurales, personal de gestión, ejecutores. La base del contenido del SI se compone de componentes funcionales: modelos, métodos y algoritmos para la formación de información de control. La estructura funcional de un SI es un conjunto de componentes funcionales: subsistemas, complejos de tareas, procedimientos de procesamiento de información que determinan la secuencia y condiciones para su implementación.

La introducción de sistemas de información se lleva a cabo con el fin de aumentar la eficiencia de las actividades productivas y económicas de la instalación no solo procesando y almacenando información rutinaria, automatizando el trabajo de oficina, sino también mediante métodos de gestión fundamentalmente nuevos. Estos métodos se basan en modelar las acciones de los especialistas de la organización a la hora de tomar decisiones (métodos de inteligencia artificial, sistemas expertos, etc.), utilizando telecomunicaciones modernas (correo electrónico, teleconferencias), redes informáticas globales y locales, etc.

La clasificación IP se lleva a cabo de acuerdo con los siguientes criterios:

la naturaleza del procesamiento de la información;

escala e integración de componentes de propiedad intelectual;

Arquitectura de tecnología de la información de SI.

Por la naturaleza del procesamiento de la información y la complejidad de los algoritmos para procesar los circuitos integrados, se acostumbra dividir en dos grandes clases:

SI para el procesamiento de datos operativos. Se trata de IS tradicionales para la contabilidad y procesamiento de datos primarios de gran volumen utilizando algoritmos estrictamente regulados, una estructura fija de una base de datos (DB), etc.

ES de apoyo y toma de decisiones... Están enfocados al procesamiento analítico de grandes cantidades de información, la integración de fuentes de datos heterogéneas, el uso de métodos y herramientas para el procesamiento analítico.

Actualmente, las principales arquitecturas de tecnologías de la información se han desarrollado:

IP con procesamiento centralizado datos,

arquitectura de servidor de archivos,

arquitectura cliente-servidor.

Procesamiento centralizado asume la unificación de la interfaz de usuario, las aplicaciones y las bases de datos en una computadora.

V arquitectura “servidor de archivos"Se proporcionan muchos usuarios de la red archivos la computadora principal de la red, llamada servidor de archivos... Pueden ser archivos de usuarios individuales, archivos de bases de datos y programas de aplicación. Todo el procesamiento de datos se realiza en las computadoras de los usuarios. Tal computadora se llama puesto de trabajo(RS). En él, se instalan el PS de la interfaz de usuario y las aplicaciones, que se pueden ingresar tanto desde los dispositivos de entrada de la PC como transmitirse a través de la red desde el servidor de archivos. El servidor de archivos también se puede utilizar para el almacenamiento centralizado de archivos de usuarios individuales, enviados por ellos a través de la red desde la PC. Arquitectura “ servidor de archivos Se utiliza principalmente en redes informáticas locales.

V arquitectura “Servidor de cliente”El software está enfocado no solo al uso colectivo de los recursos, sino también a su procesamiento en la ubicación del recurso a solicitud de los usuarios. Los sistemas de software de arquitectura cliente-servidor constan de dos partes: software de servidor y software de usuario-cliente. El funcionamiento de estos sistemas se organiza de la siguiente manera: los programas cliente se ejecutan en la computadora del usuario y envían solicitudes a un programa servidor que se ejecuta en una computadora compartida. El procesamiento de datos principal lo realiza un servidor potente y solo los resultados de la consulta se envían a la computadora del usuario. Entonces, por ejemplo, un servidor de base de datos se usa en DBMS de gran alcance como Microsoft servidor SQL, Oracle, etc., trabajando con bases de datos distribuidas. Los servidores de bases de datos están diseñados para trabajar con grandes cantidades de datos (decenas de gigabytes o más) y una gran cantidad de usuarios, al tiempo que brindan alto rendimiento, confiabilidad y seguridad. La arquitectura cliente-servidor, en cierto sentido, es la principal en las aplicaciones de las redes informáticas globales.

Conferencia número 3

Las principales preguntas de la conferencia:

1. Medios técnicos de la informática.

2. El concepto de los principios del funcionamiento de la computadora.

3. Los componentes principales de una computadora personal.

Medios técnicos de informática

La computadora es el principal medio técnico de procesamiento de la información, clasificado de acuerdo con una serie de características, en particular: por propósito, principio de acción, métodos de organización del proceso informático, tamaño y poder computacional, funcionalidad, capacidad de ejecutar programas en paralelo y etc.

Por cita Las computadoras se pueden dividir en tres grupos:

· universal (propósito general): diseñado para resolver una amplia variedad de problemas técnicos y de ingeniería: problemas económicos, matemáticos, informativos y de otro tipo que difieren en la complejidad de los algoritmos y una gran cantidad de datos procesados. Los rasgos característicos de estas computadoras son alto rendimiento, una variedad de formas de datos procesados ​​(binarios, decimales, simbólicos), una variedad de operaciones realizadas (aritméticas, lógicas, especiales), una gran capacidad de memoria de acceso aleatorio, un bien desarrollado organización de la entrada y salida de información;

· orientado a problemas - diseñado para resolver una gama más reducida de tareas, generalmente asociadas con objetos tecnológicos, registro, acumulación y procesamiento de pequeñas cantidades de datos (sistemas informáticos de control);

· especializado - Resolver una gama limitada de tareas con el fin de reducir la complejidad y el costo de estas computadoras, manteniendo un alto rendimiento y confiabilidad (microprocesadores programables para propósitos especiales, controladores que realizan las funciones de controlar dispositivos técnicos).

Por principio de accion(el criterio para dividir las computadoras es la forma de presentación de la información con la que trabajan):

· Computadoras analógicas (AVM) - computadoras de operación continua, trabajan con información presentada en forma continua, es decir la forma de una serie continua de valores de cualquier magnitud física (la mayoría de las veces voltaje eléctrico); en este caso, el valor de voltaje es análogo al valor de alguna variable medida. Por ejemplo, ingresar 19.42 en una escala de 0.1 equivale a aplicar un voltaje de 1.942 V a la entrada;

· Computadoras digitales (CVM) - computadoras de acción discreta, trabajan con información presentada en forma discreta, o mejor dicho en forma digital - en forma de varios voltajes diferentes, equivalentes al número de unidades en el valor representado de la variable;

· Computadoras híbridas (GVM) - computadoras de acción combinada, trabajan con información presentada tanto en forma digital como analógica.

Los AVM son simples y fáciles de usar; Las tareas de programación para resolverlas no son laboriosas, la velocidad de la solución cambia a pedido del operador (más que la de una computadora digital), pero la precisión de la solución es muy baja (error relativo 2-5%). ABM resuelve problemas matemáticos que contienen ecuaciones diferenciales que no contienen lógica compleja. Las computadoras digitales son las más extendidas, se refieren a ellas cuando se habla de computadoras. Es recomendable utilizar el GVM para controlar complejos complejos técnicos de alta velocidad.

Por generaciones se pueden distinguir los siguientes grupos:

1ª generación. En 1946. Se publicó la idea de utilizar aritmética binaria (John von Neumann, A. Burns) y el principio de un programa almacenado, que se utilizan activamente en las computadoras de la 1ª generación. Las computadoras se distinguieron por sus grandes dimensiones, alto consumo de energía, baja velocidad, baja confiabilidad y programación en códigos. Las tareas se resolvieron principalmente computacional que contiene cálculos complejos necesarios para la previsión meteorológica, la resolución de problemas de energía nuclear, el control de aeronaves y otras tareas estratégicas.

2da generación. En 1948, el Laboratorio Bell Telefon anunció la creación del primer transistor. En comparación con las computadoras de la generación anterior, todas las características técnicas han mejorado. Para la programación se utilizan lenguajes algorítmicos, se han realizado los primeros intentos de programación automática.

3ª generación. Se considera que una característica de las computadoras de tercera generación es el uso de circuitos integrados en su diseño y sistemas operativos en el control del funcionamiento de la computadora. Aparecieron las posibilidades de multiprogramación, gestión de memoria, dispositivos de entrada-salida. La recuperación ante desastres fue manejada por el sistema operativo. Desde mediados de los 60 hasta mediados de los 70 una especie importante servicios de información se han convertido en bases de datos que contienen diferentes tipos información sobre todo tipo de ramas del conocimiento. Aparece por primera vez la tecnología de la información de apoyo a la toma de decisiones. Esto es absolutamente nueva manera la interacción persona-ordenador.

4ta generación. Las principales características de esta generación de computadoras son la presencia de dispositivos de almacenamiento, el lanzamiento de la computadora usando un sistema de arranque desde ROM, una variedad de arquitecturas, potentes sistemas operativos y la integración de computadoras en una red. Desde mediados de la década de los 70, con la creación de redes globales La transmisión de datos, el tipo líder de servicios de información, se ha convertido en un diálogo de búsqueda de información en bases de datos alejadas del usuario.

5ta generación. Computadoras con decenas de procesadores operando en paralelo, lo que permite construir sistemas de procesamiento de conocimiento eficientes; Una computadora basada en microprocesadores supercomplejos con una estructura vectorial paralela, que ejecuta simultáneamente docenas de comandos de programa secuenciales.

6ta generación. Computadoras optoelectrónicas con paralelismo masivo y estructura neuronal, con una red de un gran número (decenas de miles) de microprocesadores simples que simulan la estructura de sistemas biológicos neuronales.

Clasificación por computadora en tamaño y funcionalidad.

Grandes ordenadores. Históricamente, los primeros en aparecer fueron los grandes ordenadores, cuyo elemento base pasó de los tubos de vacío a los circuitos integrados con un grado de integración ultra alto. Sin embargo, su productividad resultó insuficiente para modelar sistemas ecológicos, problemas de ingeniería genética, gestionar complejos complejos de defensa, etc.

Los mainframes a menudo se denominan en el extranjero MAINFRAME, y los rumores de su muerte son muy exagerados.

Por lo general, tienen:

Rendimiento de al menos 10 MIPS (millones de operaciones de punto flotante por segundo)

Memoria principal de 64 a 10000 MB

Memoria externa de al menos 50 GV

Modo de funcionamiento multiusuario

Principales direcciones de uso es la solución de problemas científicos y técnicos, trabajo con grandes bases de datos, gestión Red de computadoras y sus recursos como servidores.

Pequeños ordenadores. Las (mini) computadoras pequeñas son confiables, económicas y fáciles de usar; tienen capacidades algo más bajas que las computadoras grandes.

Las supermini computadoras tienen:

Capacidad de la memoria principal: 4-512 MB

Capacidad de almacenamiento en disco: 2 - 100 GW

· El número de usuarios admitidos: 16-512.

Las minicomputadoras están orientadas a ser utilizadas como sistemas informáticos de control, en sistemas de modelado simple, en sistemas de control automatizados, para el control de procesos tecnológicos.

Supercomputadora. Se trata de potentes ordenadores multiprocesador con una velocidad de cientos de millones, decenas de miles de millones de operaciones por segundo.

Es imposible lograr tal rendimiento en un microprocesador usando tecnologías modernas, en vista del valor final de la velocidad de propagación de ondas electromagnéticas (300,000 km / seg), porque el tiempo de propagación de una señal en una distancia de varios milímetros se vuelve acorde con el tiempo de ejecución de una operación. Por lo tanto, las supercomputadoras se crean en forma de sistemas informáticos multiprocesador altamente paralelos.

Actualmente, hay varios miles de supercomputadoras en el mundo, que van desde el simple Cray EL de oficina hasta el poderoso Cray 3, SX-X de NEC, VP2000 de Fujitsu (Japón), VPP 500 de Siemens (Alemania).

Microordenador o computadora personal. El PC debe tener características que cumplan con los requisitos de disponibilidad general y versatilidad:

Bajo costo

Autonomía de funcionamiento

· Flexibilidad de la arquitectura, que permite adaptarse en el campo de la educación, la ciencia, la gestión, en la vida cotidiana;

· Amabilidad del sistema operativo;

· Alta fiabilidad (más de 5000 horas de MTBF).

La mayoría de ellos se autoalimentan con baterías, pero se pueden conectar a la red.

Computadoras especiales. Computadoras especiales enfocado en resolver problemas computacionales especiales o problemas de control. Las microcalculadoras electrónicas también se pueden considerar como una computadora especial. El programa que ejecuta el procesador está en la ROM o en la RAM, y desde la máquina generalmente resuelve un problema, luego solo cambian los datos. Es conveniente (el programa se almacena en ROM), en este caso, aumenta la confiabilidad y la velocidad de la computadora. Este enfoque se usa a menudo en computadoras a bordo, control del modo de operación de una cámara, cámara de película y en simuladores deportivos.

El concepto de los principios del funcionamiento de la computadora.

La arquitectura de las computadoras personales modernas se basa en el principio de troncal modular. El principio modular permite al consumidor completar la configuración requerida de la computadora y, si es necesario, actualizarla. La organización modular de una computadora se basa en el principio troncal (bus) de intercambio de información entre dispositivos.

La red troncal incluye tres buses de varios bits:

Bus de datos,

Bus de direcciones

· Y bus de control.

Las barras colectoras son líneas de varios cables.

Bus de datos. En este bus, los datos se transfieren entre varios dispositivos. Por ejemplo, los datos leídos desde la memoria principal se pueden transferir a un procesador para su procesamiento, y luego los datos recibidos se pueden enviar de vuelta a la memoria principal para su almacenamiento. Por lo tanto, los datos del bus de datos se pueden transferir de un dispositivo a otro en cualquier dirección.

El ancho de bits del bus de datos está determinado por el ancho de bits del procesador, es decir el número de bits que procesa el procesador en un ciclo de reloj. La capacidad de bits de los procesadores ha aumentado constantemente con el desarrollo de la tecnología informática.

Bus de direcciones. La elección de un dispositivo o celda de memoria desde donde se envían o leen datos a través del bus de datos la realiza el procesador. Cada dispositivo o celda RAM tiene su propia dirección. La dirección se transmite a través del bus de direcciones y las señales se transmiten a lo largo de él en una dirección desde el procesador a la memoria principal y los dispositivos (bus unidireccional). Ancho del bus de direcciones define el espacio de direcciones del procesador, es decir el número de celdas de memoria que pueden tener direcciones únicas. El ancho de bits del bus de direcciones ha aumentado constantemente y en las computadoras personales modernas es de 32 bits.

Bus de control. Las señales se transmiten a través del bus de control que determinan la naturaleza del intercambio de información a lo largo de la carretera. Las señales de control determinan qué operación leer o escribir información de la memoria a realizar, sincronizar el intercambio de información entre dispositivos, etc.

La inmensa mayoría de las computadoras se basan en lo siguiente principios generales formulado en 1945 por un científico estadounidense John von Neumann.

1. El principio del control programado. El programa consiste en un conjunto de instrucciones ejecutadas por el procesador automáticamente en una secuencia determinada. El programa se recupera de la memoria usando el contador de mando. Este registro de procesador aumenta secuencialmente la dirección de la siguiente instrucción almacenada en él por la longitud de la instrucción. Y dado que los comandos del programa se ubican en la memoria uno tras otro, se organiza la selección de una cadena de comandos de las celdas de memoria ubicadas secuencialmente. Si, después de ejecutar un comando, necesita ir no al siguiente, sino a otro, use los comandos condicional o salto incondicional, que ingresan en el contador de comandos el número de la celda de memoria que contiene el siguiente comando. La obtención de comandos de la memoria se detiene después de alcanzar y ejecutar el comando "detener". Por lo tanto, el procesador ejecuta el programa automáticamente, sin intervención humana.

2. El principio de homogeneidad de la memoria. Los programas y los datos se almacenan en la misma memoria, por lo que la computadora no puede distinguir lo que está almacenado en una ubicación de memoria determinada: un número, texto o comando. Puede realizar las mismas acciones en los comandos que en los datos, y esto abre una serie de posibilidades. Por ejemplo, el programa en el curso de su ejecución también se puede procesar, que permite especificar en el propio programa las reglas para la obtención de algunas de sus partes (así se organiza la ejecución de bucles y subrutinas en el programa) .Además, los comandos de un programa se pueden recibir como resultado de la ejecución. de otro programa. Este principio se basa en métodos de transmisión- traducción del texto del programa de un lenguaje de programación de alto nivel al lenguaje de una máquina específica.

3. El principio de focalización. Estructuralmente, la memoria principal consta de celdas renumeradas. Cualquier celda está disponible para el procesador en cualquier momento. Por tanto, es posible dar nombres a las áreas de memoria para que los valores almacenados en ellas puedan ser posteriormente accedidos o modificados durante la ejecución de programas utilizando los nombres asignados. Las computadoras construidas sobre los principios enumerados son del tipo von Neumann. Pero hay computadoras que son fundamentalmente diferentes de las de von Neumann. Para ellos, por ejemplo, el principio de control del programa puede no cumplirse, es decir, pueden operar sin un contador de instrucciones que indique el comando del programa que se está ejecutando actualmente. Estas computadoras no necesitan darle un nombre para referirse a una variable en la memoria. Tales computadoras se llaman no von Neumann.

Los principales componentes de una computadora personal.

La computadora tiene estructura modular que incluye:

Unidad del sistema

Caja metálica con fuente de alimentación. En la actualidad, las unidades del sistema se fabrican en estándar ATX, tamaño 21x42x40cm, fuente de alimentación - 230W, voltaje de operación 210-240V, compartimentos de 3x5.25 "" y 2x3.5 "", apagado automático al finalizar el trabajo. La carcasa también alberga un altavoz.

1.1. Placa del sistema (madre)(placa base), que contiene los distintos dispositivos incluidos en la unidad del sistema. El diseño de la placa base se basa en el principio de un constructor modular, que permite a cada usuario reemplazar fácilmente los elementos defectuosos u obsoletos de la unidad del sistema. Sobre tarjeta madre están adjuntos:

a) UPC (CPU - Unidad central de procesamiento): un gran circuito integrado en un chip. Realiza operaciones lógicas y aritméticas, controla el funcionamiento de la computadora. El procesador se caracteriza por el fabricante y frecuencia de reloj... Los fabricantes más famosos son Intel y AMD. Los procesadores tienen sus propios nombres Athlon, Pentium 4, Celeron, etc. La frecuencia del reloj determina la velocidad del procesador y se mide en hercios (1 \ s). Entonces, Pentium 4 2.2 GHz, tiene una frecuencia de reloj de 220,000,000 Hz (realiza más de 2 mil millones de operaciones por segundo). Otra característica del procesador es la presencia memoria caché- incluso más rápido que la memoria RAM, que almacena los datos más utilizados por la CPU. La caché es un búfer entre el procesador y la RAM. La caché es completamente transparente y no se puede detectar mediante programación. La caché reduce el número total de ciclos de reloj de la CPU al acceder a la RAM.

B) Coprocesador (FPU - Unidad de coma flotante). Integrado en la CPU. Realiza aritmética de coma flotante.

v) Controladores - microcircuitos responsables del funcionamiento de varios dispositivos informáticos (teclado, HDD, FDD, mouse, etc.). Esto también incluye el chip ROM (memoria de solo lectura), que almacena la ROM-BIOS.

d) Ranuras(buses) - conectores (ISA, PCI, SCSI, AGP, etc.) para varios dispositivos (RAM, tarjeta de video, etc.).

Un bus es en realidad un conjunto de cables (líneas) que conectan varios componentes de una computadora para suministrarles energía e intercambiar datos. Buses existentes: ISA (frecuencia - 8 MHz, número de bits - 16, velocidad de transferencia de datos - 16 Mb / s),

mi) Memoria de acceso aleatorio (RAM, RAM: memoria de acceso aleatorio (tipos de SIMM, DIMM (módulo de memoria dual en línea), DRAM (RAM dinámica), SDRAM (DRAM síncrona), RDRAM)): microcircuitos utilizados para el almacenamiento a corto plazo de instrucciones intermedias, valores De los cálculos realizados por la CPU, así como otros datos. En el mismo lugar, para aumentar el rendimiento, se almacenan programas ejecutables... RAM: memoria de alta velocidad con un tiempo de regeneración de 7 · 10 -9 seg. Capacidad hasta 1GB. Fuente de alimentación de 3.3V.

mi) Tarjeta de video (acelerador de video): un dispositivo que amplía las capacidades y acelera el trabajo con gráficos. La tarjeta de video tiene su propia memoria de video (16, 32, 64, 128 MB) para almacenar información gráfica y un procesador gráfico (GPU - Graphic Processor Unit), que se encarga de los cálculos cuando se trabaja con gráficos y video 3D. La GPU funciona a 350 MHz y contiene 60 millones. transistores. Admite una resolución de 2048x1536 60Hz a color de 32 bits. Rendimiento: 286 millones de píxeles / seg. Puede tener entrada de TV y video. Efectos admitidos: transparencia y translucidez, sombreado (obtener una iluminación realista), deslumbramiento, iluminación de color (fuentes de luz de diferentes colores), desenfoque, tridimensional, empañado, reflejo, reflejo en un espejo curvo, temblor de la superficie, distorsión de la imagen causada por el agua y aire caliente, transformación de distorsiones mediante algoritmos de ruido, imitación de nubes en el cielo, etc.

gramo) Tarjeta de sonido - un dispositivo que mejora las capacidades de sonido de una computadora. Los sonidos se generan utilizando muestras de sonidos de diferentes timbres almacenados en la memoria (32 MB). Se reproducen hasta 1024 sonidos simultáneamente. Se admiten varios efectos. Puede tener entrada / salida de línea, salida de auriculares, entrada de micrófono, conector para joystick, entrada de contestador automático, entrada de audio de CD analógica y digital.

h) Tarjeta de red - un dispositivo responsable de conectar una computadora a una red para el intercambio de información.

Además de la placa base, la unidad del sistema contiene:

1.2. Disco duro(disco duro, HDD - Unidad de disco duro): una caja sellada herméticamente con discos magnéticos giratorios y cabezales magnéticos. Sirve para el almacenamiento a largo plazo de información en forma de archivos (programas, textos, gráficos, fotografía, música, video). Capacidad: 75 Gb, tamaño de búfer 1-2 Mb, velocidad de transferencia de datos 66,6 Mb / s. Velocidad máxima de rotación del husillo: 10,000, 15,000 rpm. El IBM HDD tiene una capacidad de 120 GB, la velocidad del eje es de 7200 rpm.

1.3. Unidad de disquete(unidad de disquete, disquete, FDD - Unidad de disquete): un dispositivo utilizado para escribir / leer información de disquetes que se puede transferir de una computadora a otra. Capacidad del disquete: 1,22 MB (tamaño 5,25 "" (1 "" = 2,54 cm)), 1,44 MB (tamaño 3,5 ""). 1,44 MB equivale a 620 páginas de texto.

1.4. CD ROM(Memoria de disco compacto de solo lectura): dispositivo que solo lee información de un CD. La información binaria de la superficie del CD se lee mediante un rayo láser. Capacidad de CD - 640 MB = 74 min. música = 150.000 p. texto. La velocidad del eje es de 8560 rpm, el tamaño del búfer es de 128 Kb, la velocidad máxima de transferencia de datos es de 33,3 Mb / s. Los saltos y pausas durante la reproducción de video son las razones por las que no se llena o se desborda el búfer utilizado para el almacenamiento intermedio de los datos transmitidos. Hay un control de volumen y una salida de auriculares (para escuchar CD de música).

1.5. CD-R(Grabadora de discos compactos): dispositivo que se utiliza para leer y escribir información una vez en un CD. La grabación se basa en el cambio en las propiedades reflectantes del material de sustrato de CD bajo la acción de un rayo láser.

1.6. DVD ROM Los discos (discos de vídeo digitales) tienen una capacidad de información mucho mayor (hasta 17 GB), porque la información se puede escribir en dos lados, en dos capas en un lado, y las pistas en sí son más delgadas.

La primera generación de unidades de DVD-ROM proporcionó una velocidad de lectura de aproximadamente 1,3 MB / s. Actualmente, los DVD-ROM de 5 velocidades alcanzan velocidades de lectura de hasta 6,8 MB / s.

Existe DVD-R discos (R - grabables), que son de color dorado. Las unidades especiales de DVD-R tienen un láser lo suficientemente potente que, en el proceso de grabación de información, cambia la reflectividad de áreas de la superficie del disco que se está grabando. La información de estos discos solo se puede grabar una vez.

1.7. Tambien hay CD-RW y DVD-RW discos (RW - regrabables, regrabables), que tienen un tono "platino". Las unidades especiales de CD-RW y DVD-RW en el proceso de grabación de información también cambian la reflectividad de ciertas áreas de la superficie del disco; sin embargo, la información de dichos discos se puede grabar muchas veces. Antes de sobrescribir, la información grabada se "borra" calentando áreas de la superficie del disco con un láser.

La composición de la computadora, además de la unidad del sistema, incluye los siguientes dispositivos de entrada y salida de información.

2. Supervisar(pantalla) - dispositivo de salida de información gráfica. Hay cristal líquido y digital. Tamaños diagonales: 14 "", 15 "", 17 "", 19 "", 21 "", 24 "". Tamaño de píxel: 0,2-0,3 mm. Velocidad de fotogramas: 77 Hz a 1920x1200 píxeles, 85 Hz a 1280x1024, 160 Hz a 800x600. El número de colores está determinado por el número de bits por píxel y puede ser 256 (2 8, donde 8 es el número de bits), 65536 (2 16, modo de color intenso), 16777216 (2 24, modo de color verdadero , tal vez 2 32) ... Hay monitores de rayos catódicos y LCD. Los monitores utilizan el sistema educativo de color RGB, es decir, el color se obtiene mezclando 3 colores primarios: rojo (rojo), verde (verde) y azul (azul).

3. Teclado(teclado) - dispositivo de entrada para comandos e información simbólica (108 teclas). Se conecta a la interfaz en serie (puerto COM).

4. Manipulador de tipo mouse(mouse) - dispositivo de entrada de comando. Un mouse de 3 botones con una rueda de desplazamiento es estándar.

5. Dispositivo de impresión(impresora): un dispositivo para mostrar información en papel, película u otra superficie. Se conecta a la interfaz paralela (puerto LPT). USB (Universal Serial Bus) es un bus serie universal que reemplaza los puertos COM y LPT obsoletos.

a) Matriz. La imagen está formada por agujas que perforan la cinta de tinta.

B) Chorro. La imagen está formada por gotas de pintura expulsadas por las boquillas (hasta 256). La velocidad de la gota es de hasta 40 m / s.

v) Láser. La imagen se transfiere al papel desde un tambor especial electrificado por un láser, al que se atraen las partículas de tinta (tóner).

6. Escáner- un dispositivo para ingresar imágenes en una computadora. Hay manual, tableta, tambor.

7. Módem(Modulador-DEModulador): un dispositivo que le permite intercambiar información entre computadoras a través de canales analógicos o digitales. Los módems se diferencian entre sí en la velocidad máxima de transferencia de datos (2400, 9600, 14400, 19200, 28800, 33600, 56000 bits por segundo), admitidos por los protocolos de comunicación. Hay módems internos y externos.