1.3. Системы счисления (см. Основные теоретические сведения к самостоятельной работе №2)
Позиционные системы счисления. Двоичная и шестнадцатеричная системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Арифметические операции над числами в разных системах счисления.
1.4. Кодирование информации (самостоятельно)
Понятие кода и кодирования. Кодирование числовой информации. Прямой, обратный и дополнительный коды. Числа в форме с фиксированной и плавающей запятой. Кодирование символьной информации.
Понятие кода и кодирования.
Кодирование информации – процесс преобразования информации из формы, удобной для непосредственного использования, в форму, удобную для передачи, хранения или автоматической обработки. Обратный процесс называется декодированием.
Код – правило сопоставления каждому конкретному сообщению строго определённой комбинации символов. Кодом также называется отдельная комбинация таких символов (кодовое слово).
2. Технические и программные средства информационных технологий
2.1. Вычислительные машины и принципы их функционирования
Понятия вычислительной машины (ВМ) и вычислительной системы (ВС). Поколения и семейства ВМ. Виды современных ВМ по области применения. Понятия архитектуры и организации ВМ. Принципы фон Неймана. Классическая архитектура ВМ и ее основные элементы. Шинная архитектура ВМ. Быстродействие и производительность ВМ.
Виды современных ВМ по области применения.
По области применения можно выделить следующие основные группы вычислительных машин:
1). Микроконтроллеры (встроенные компьютеры)
2). Персональные компьютеры
3). Игровые компьютеры
4). Рабочие станции
5). Серверы
6). Кластеры
7). Мэйнфреймы
Быстродействие и производительность ВМ.
Выделяют два вида быстродействия ВМ: номинальное и среднее.
Номинальное быстродействие Vном характеризует возможности ВМ при выполнении стандартной операции. В качестве стандартной операции обычно выбирают операцию сложения. Если через τсл обозначить время, то номинальное быстродействие определится из выражения:
.
Среднее быстродействие Vср характеризует скорость вычислений при выполнении эталонного алгоритма или некоторого класса алгоритмов. Среднее быстродействие определяется соотношением:
;
где Tэ – время выполнения эталонного алгоритма; N – количество операций, содержащихся в эталонном алгоритме.
Производительность P вычислительной машины оценивается количеством эталонных алгоритмов, выполняемых в единицу времени:
.
2.2. Логические основы функционирования вычислительных машин (см. основные теоретические сведения к самостоятельной работе №3)
2.3. Функциональная организация персонального компьютера
Основные особенности персонального компьютера (ПК). Общая структура ПК. Материнская плата. Шины передачи информации. Центральный процессор. Оперативная память. ROM BIOS. Жесткий диск и оптические приводы.
2.4. Внешние устройства персонального компьютера (самостоятельно)
Назначение и классификация устройств ввода-вывода. Манипуляторы. Дисплеи (мониторы). Печатающие устройства и сканеры. Устройства мультимедиа.
2.5. Основные виды программного обеспечения (самостоятельно)
Классификация программного обеспечения ПО. Системное ПО. Инструментальное ПО. Прикладные программы.
2.6. Операционные системы
Назначение ОС. Виды ОС. Процессы и потоки. Управление памятью. Виртуальная память. Управление вводом-выводом. Драйверы устройств. Файловые системы.
3. ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ
3.1. Основные понятия алгоритмизации вычислительных процессов
Понятие алгоритма и его свойства. Способы описания алгоритмов. Основные алгоритмические конструкции (линейная, разветвляющаяся, циклическая, рекурсивная). Формализация понятия алгоритма
3.2. Языки программирования
3.3. Объектно-ориентированное программирование