План - конспект по Техническим средствам информатизации

преподавателя педагогического колледжа

Махаловой О.И.

Дата:

Раздел: Архитектура персонального компьютера.

Тема занятия: Основные блоки ПК и их назначение. Память. Виды памяти. Дополнительные блоки.

Цели:

Обучающие:

• отработка имеющихся знаний и навыков при решении конкретной задачи;

• ликвидация возможных пробелов в знаниях студентов.

Развивающие:

• развитие умения самостоятельно анализировать поставленную задачу и делать собственные выводы;

• развитие логического мышления и творческих способностей;

• развитие культуры учебного процесса;

• способствовать развитию памяти, внимания, самостоятельности и творчества при работе.

Воспитательные:

• воспитание у будущих программистов организованности, уверенности в себе, в своих силах, инициативности;

• способствовать воспитанию аккуратности, терпения, усидчивости.

Учащиеся должны з н а т ь:

• структурную схему ПК;

• назначение основных блоков ПК;

• все виды памяти;

• дополнительные блоки ПК.

Учащиеся должны у м е т ь:

• работать со всеми видами памяти;

• производить комплектацию ПК.

Тип урока: Изучение нового материала.

Вид урока: лекция

Метод преподавания: Инструктивный

Метод обучения: Диалогический, с эвристическими элементами.

Межпредметные связи:

• архитектура ЭВМ;

• операционные системы и среды;

• вычислительная техника.

Ход урока.

1. Организационная часть:

• оформление журнала;

• целевая установка.

2. Актуализация ранее изученного материала.

• логические основы построения ПК;

• логические операции отрицания, умножения, сложения;

• реализация логических функций с помощью функционально полных элементов И - НЕ, ИЛИ -НЕ;

• технологию составления схем по уравнениям.

3. Совершенствование знаний, умений, навыков. Достоинства пк.

1. Относительно малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуально покупателя.

2. Автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды.

3. Гибкость архитектуры обеспечивающее применение в различных сферах.

4. Дружественность ОС и программного обеспечения, обуславливающая возможность работы с ним пользователя без специальной профессиональной подготовки.

5. Высокая надежность работы, более 5 тыс. часов наработки на отказ.

Структурная схема ПК.

Микропроцессор (МП) – это центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения логических и арифметический операций.

В состав МП входят:

1. Устройство управления (УУ) – формирует и подает во все блоки машины управляющие импульсы; формирует адреса ячеек памяти используемых выполняемой операцией.

2. Арифметико-логическое устройство (АЛУ) – предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций.

3. Микропроцессорная память (МПП) – служит для кратковременного хранения записи и выдачи информации, используемой в вычислениях, ближайшие такты работы машины. МПП строится на регистрах, и используются для обеспечения высокого быстродействия машины.

4. Интерфейсная система – реализует сопряжение и связь МП с другими устройствами ПК. Включает в себя: внутренний интерфейс МП, буферные запоминающие регистры и схемы управления портами ввода и вывода и системной шины.

Генератор тактовых импульсов (ГТИ) - генерирует последовательность электрических импульсов, частота которых определяет тактовую частоту машины. Частота ГТИ является одной из основных характеристик ПК и во многом определяет скорость его работы, так как каждая операция в машинах выполняется за определенное количество тактов.

Системная шина – это основная интерфейсная система ПК, обеспечивающая связь всех его устройств между собой.

Системная шина включает в себя:

1. Кодовая шина данных (КШД) – содержащую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов данных.

2. Кодовую шину адреса (КША) – включающую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов адреса.

3. Кодовую шину инструкций (КШИ) – содержащую провода и схемы сопряжения для передачи управляющих сигналов (инструкций) во все блоки ПК.

4. Шину питания (ШП) – имеющую провода и схемы сопряжения для подключения блоков ПК в системе энергопитания.

Системная шина обеспечивает 3 направления передачи информации:

1. Между МП и основной памятью.

2. Между МП и портами ввода и вывода внешних устройств.

3. Между основной памятью и портами ввода и вывода внешних устройств.

Все блоки подключаются к шине непосредственно или через контроллер (адаптер). Управление системной шиной осуществляется с МП непосредственно или через контроллер шины, формирующей основные сигналы управления.

Основная память (ОП) – предназначена для хранения и оперативного обмена информации с прочими блоками машины.

ОП состоит из:

1. Постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) – служащего для хранения постоянной программной и справочной информации, позволяющего только считывать хранящуюся в нем информацию.

2. Оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) – предназначенного для записи, хранения и считывания информации непосредственно участвующие в вычислительном процессе выполняемой ПК в данный момент времени.

Достоинства ОЗУ:

1. Высокое быстродействие.

2. Возможность обращения к каждой ячейке памяти.

Недостаток ОЗУ: Невозможность сохранения информации после выключения питания.

Кэш-память

Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.

Кэш-памятью управляет специальное устройство — контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как "попадания", так и "промахи". В случае попадания, то есть, если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает её непосредственно из оперативной памяти. Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования.