Тема учебное занятие по теме: «Магистрально-модульный принцип построения

персонального компьютера».

Раздел: среднее профессиональное

Тип занятия: Практическое занятие.

Цели занятия:

Образовательная: ознакомить с классической схемой построения персонального

компьютера, изучить магистрально-модульный принцип построения ПК, ознакомить с

принципом открытой архитектуры.

Развивающая: развивать логическое мышление, внимание, память, расширить кругозор.

Воспитательная: воспитывать познавательный интерес к предмету информатика,

ответственность за выполняемую работу.

План занятия:

1.Организационный момент;

2. Актуализация знаний студентов;

3. Диктант(проверка основных теоретических знаний, работа в парах, взаимопроверка).

4.Работа с электронным учебником:D:\SIN\start\Модуль1.

4.1. Выполнение заданий 1-10 из учебника(работа в парах, взаимопроверка).

5. Понятия компьютер, архитектура компьютера

5.1.Принципы устройства ПК по Дж. Фон Нейману

5.2. Открытая архитектура ПК.

5.3. Выполнение практической части работы.

6. Контроль усвоения знаний осуществляется с помощью тестирования на компьютере.

7. Итоги занятия. Выводы.

8. Домашнее задание. Подготовить сообщение о принципах построения ПК по Джону

фон Нейману.

Ход занятия

1. Организационный момент(приветствие, объявление темы и цели занятия).

2. Актуализация опорных знаний студентов.

Диктант:

1. Кто и когда предложил магистрально-модульный принцип построения ПК?

2.В каком виде представлена информация для обработки с помощью компьютера?

3. Перечислите основные информационные процессы.

4. Назовите обязательные компоненты компьютера.

5.Приведите примеры устройств, используемых для хранения информации.

6. Назовите устройства ввода информации.

1

7. Назовите устройство, предназначенное для обработки информации.

8. Назовите устройства вывода информации.

9. Что представляет собой магистраль?

10. Назовите основные характеристики процессора.

3. Изучение нового материала(работа в парах). Работа с электронным учебником:D:\

SIN\start\Модуль1.

4.1. Выполнение заданий 1-10 из учебника(работа в парах, взаимопроверка).

Компьютер – это программируемое электронное устройство для реализации

информационных процессов (хранения, обработки и передачи информации).

По своему назначению компьютер – универсальное техническое устройство для

работы с информацией. По принципам устройства компьютер – модель человека,

работающего с информацией.

Архитектурой компьютера

называется его описание на некотором общем

уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования,

системы команд, системы адресации, организации памяти и т.д. Архитектура определяет

принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических

узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств.

Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки

зрения пользователя.

Архитектура компьютера включает в себя структуру, отражающую состав ПК, и

программно-математическое обеспечение.

Структура ЭВМ - совокупность элементов и связей между ними.

Основным принципом построения всех современных ЭВМ является программное

управление.

5. Принципы фон Неймана

1.

Использование

двоичной

системы

счисления

в

вычислительных

машинах.

Преимущество перед десятичной системой счисления заключается в том, что устройства

можно делать достаточно простыми, арифметические и логические операции в двоичной

системе счисления также выполняются достаточно просто.

2.

Программное управление ЭВМ. Работа ЭВМ контролируется программой, состоящей из

набора команд. Команды выполняются последовательно друг за другом. Созданием

машины с хранимой в памяти программой было положено начало тому, что мы сегодня

называем программированием.

3.

Память компьютера используется не только для хранения данных, но и программ.

При этом и команды программы и данные кодируются в двоичной системе счисления, т.е.

их способ записи одинаков. Поэтому в определенных ситуациях над командами можно

выполнять те же действия, что и над данными.

4.

Ячейки памяти ЭВМ имеют адреса, которые последовательно пронумерованы. В

любой момент можно обратиться к любой ячейке памяти по ее адресу. Этот принцип

открыл возможность использовать переменные в программировании.

Самым главным следствием этих принципов можно назвать то, что теперь

программа уже не была постоянной частью машины (как например, у калькулятора).

Программу стало возможно легко изменить. А вот аппаратура, конечно же, остается

неизменной, и очень простой.

Основополагающие принципы открытой архитектуры следующие:

1.

конструкция предусматривает возможность расширения системы;

2.

использование технических решений и технологий не требует лицензионных

затрат;

2

3.

в процессе эксплуатации возможно изменение базового состава системы самим

пользователем.

Архитектура современных персональных компьютеров (открытая архитектура) основана

намагистрально-модульном принципе.

Магистрально-модульный

принцип (принцип

открытой

архитектуры)

построения

современных компьютеров заключается в том, что

1.

все устройства взаимодействуют между собой единым способом через

посредство специальной информационной магистрали (шины).

2.

каждое устройство конструктивно оформляется в виде отдельного блока

(модуля), который легко подключается к общей схеме через один или несколько

разъемов.

Модульный принцип позволяет комплектовать нужную конфигурацию компьютера

и производить при необходимости модернизацию компьютера.

Для этой схемы характерны следующие принципиальные отличия от архитектуры

компьютеров первых поколений:

- наличие центрального процессора;

- неопределенное количество устройств ввода-вывода информации;

- появление новых элементов архитектуры: шина, контроллер, видеопамять.

Шина - устройство,

которое осуществляет взаимосвязь и обмен

информацией между всеми устройствами компьютера; состоит из трех

частей:

• шина данных, по которой передается информация;

• шина адреса, определяющая, куда передаются данные;

• шина управления, регулирующая процесс обмена информацией.

Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора.

Разрядность шины адреса (величина адресного пространства) определяет максимальный

объем адресуемой памяти, т.е. количество ячеек оперативной памяти, которые могут

иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по

формуле:

N=2

I

, где I – разрядность шины адреса.

Существуют модели компьютеров, у которых шины данных и адреса для экономии

объединены. У таких машин сначала на шину выставляется адрес, а затем через

некоторое время данные; для какой именно цели используется шина в данный момент,

определяется сигналами на шине управления.

Контроллер — это электронное устройство, предназначенное для

подключения

к

магистрали

компьютера

разных

по

принципу

действия,

интерфейсу и конструктивному исполнению периферийных устройств.

Видеопамять — это внутренняя оперативная память, отведённая для хранения

данных, которые используются для формирования изображения на экране

монитора.

Видеопамять играет роль некого кадрового буфера, в который направляются

видеоданные, для дальнейшего считывания и обработки их графическим процессором.

5.3. Выполнение практической части работы.

Ознакомление с классической схемой построения ПК( работа в малых группах, в игровой

форме студенты составляют модель персонального компьютера из предложенных

модулей, изучают характеристики этих модулей).

3

Рис.1. Схема построения ПК .

6. Вывод: Итак, принцип открытой архитектуры заключается в следующем:

регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера

и его конфигурация (определённая совокупность аппаратных средств и соединений

между ними).

Таким образом, компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей,

разработанных и изготовленных независимыми фирмами-производителями. Компьютер

легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных

гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, и, тем самым

устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными

предпочтениями.

7. Итоги занятия. Выводы.

Вопросы для контроля усвоенного материала:

1.

Что включает в себя понятие архитектуры компьютера?

2.

Обозначьте принципы работы компьютера, сформулированные Джоном фон Нейманом.

3.

Что включает в себя архитектура компьютеров первых поколений?

4.

Каковы основные принципы магистрально-модульного устройства компьютера?

5.

Какие новые элементы архитектуры характерны для современного ПК?

6.

Выставление оценок за работу на занятии.

8. Домашнее задание: подготовить сообщение о принципах построения ПК по Джону

фон Нейману. Использовать учебник: Е.В. Михеева, О.И. Титова. Информатика для

студентов СПО.

4

Глава 3. Раздел 3.1.- 3.9. стр. 43-64. Архитектура персонального компьютера. Раздел

3.2. Основные и дополнительные устройства ПК. Ответить на вопросы 1-5 письменно.

5