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コンピューターの内部および外部メモリーを整理する原則。コンピュータの内部メモリと外部メモリ。データとプログラムとは

| コンピュータの目的と装置。コンピュータのメモリ

レッスン 6
コンピュータの目的と装置。内部メモリと外部メモリを整理する原則

§5. コンピュータの目的と装置
§6. コンピュータのメモリ

コンピュータの目的と装置

主なトピック、段落:

コンピューターと人間の共通点は何でしょうか?
- コンピュータにどのようなデバイスが含まれているか。
- データとプログラムとは何ですか。
- フォン・ノイマンの原理。

調査した質問:

コンピューターと人間の共通点は何でしょうか?

このレッスンでは、コンピューターについて学び始めます。コンピューターサイエンスにとって、コンピューターは情報を扱うためのツールであるだけでなく、研究の対象でもあります。コンピュータがどのように機能するのか、コンピュータを使ってどのような作業ができるのか、そのためにどのようなソフトウェアツールが存在するのかを学びます。

古来より、人々は仕事を楽にすることを追求してきました。この目的のために、人間の身体能力を向上させるさまざまな機械やメカニズムが作成されました。電子コンピュータ (現代用語ではコンピュータ) (図 2.1) は、人間の精神的な作業、つまり情報を扱う能力を強化するために 20 世紀半ばに発明されました。

科学技術の歴史から、人間が発明のアイデアの多くを自然界から「発見」したことが知られています。

たとえば、15 世紀に遡ると、イタリアの偉大な科学者であり芸術家であるレオナルドダヴィンチは鳥の体の構造を研究し、その知識を航空機の設計に利用しました。

空気力学の創始者であるロシアの科学者N. E. ジュコフスキーも、鳥の飛行メカニズムを研究しました。これらの研究結果は航空機の設計計算に使用されます。

自然界にコンピューターの原型は存在するのでしょうか? はい！そのような原型は人間そのものです。発明者だけが、人間の身体的能力ではなく、知的能力をコンピュータに転送しようとしました。

その目的によれば、コンピュータは人が情報を扱うための普遍的な技術ツールです。

設計原理によれば、コンピュータは情報を扱う人間のモデルです。.

コンピューターにはどのようなデバイスが含まれていますか?

人間の情報活動は次の要素に分かれています。

情報の受信（入力）；
情報を記憶する（記憶記憶）。
思考プロセス（情報処理）。
情報の発信（アウトプット）。

コンピューターには、同様の機能を実行するデバイスが含まれています。

入力デバイス;
ストレージデバイス - メモリ。
処理装置 - プロセッサー。
出力デバイス。

コンピュータの操作中、情報は入力デバイスを通じてメモリに入力されます。プロセッサは、処理された情報をメモリから取得し、処理して、処理結果をメモリに置きます。得られた結果は出力デバイスを通じて人間に伝えられます。

ほとんどの場合、キーボードは入力デバイスとして使用され、モニターまたはプリンター (印刷デバイス) は出力デバイスとして使用されます。

データとプログラムとは

それでも、「コンピューターの心」を人間の心と同一視することはできません。最も重要な違いは、コンピュータの動作はコンピュータに組み込まれたプログラムに厳密に従属するのに対し、人間は自分の行動を制御するということです。

コンピュータのメモリにはデータとプログラムが保存されます.

データ- これは、特殊な形式でコンピュータのメモリに表示される処理された情報です。

プログラム特定のデータ処理タスクを解決するためにコンピュータが実行する必要がある一連のアクションを記述したものです。

人間にとっての情報がその人が所有する知識であるとすれば、コンピュータにとっての情報はメモリに格納されたデータとプログラムです。データは「宣言的知識」であり、プログラムはコンピュータの「手続き的知識」です。

フォン・ノイマンの原理

1946 年、アメリカの科学者ジョンフォンノイマンは、コンピューターの設計と操作の基本原則を定式化しました。上記のコンピュータデバイスの構成とそれらの間の相互作用は、フォンノイマンアーキテクチャと呼ばれます。 Neumann アーキテクチャの特徴は、他のすべてのデバイスの動作を制御する 1 つのプロセッサの存在です。あなたはまだ他のフォン・ノイマン原理に慣れていません。

主なものについて簡単に説明すると

コンピューター情報を使ってあらゆる種類の作業を実行するためのソフトウェア制御のデバイスです。

コンピュータには次のものが含まれます。 プロセッサ、メモリ、入力デバイス、出力デバイス.

コンピュータのメモリに保存される データとプログラム.

コンピューター プログラムに従って動作する人間によって創造された。

質問とタスク

1. 人間のどのような能力がコンピュータによって再現されますか?

2. コンピュータに含まれる主なデバイスを列挙します。それぞれの目的は何ですか?

3. コンピュータデバイス間で情報を交換するプロセスについて説明します。

4. コンピュータプログラムとは何ですか?

5. データはプログラムとどう違うのですか?

6. フォン・ノイマンによって定式化された原則に関するレポートを作成します。

コンピュータのメモリ

主なトピック、段落:

内部および外部メモリ。
- コンピュータの内部メモリの構造。
- コンピュータメモリ内のプログラム。
- メディアと外部メモリデバイス。

調査した質問:

情報を扱う人間のモデルとしてのコンピューター。
- コンピュータ内での情報交換の仕組み。
・プログラムとデータの違い。
- コンピュータの内部メモリと外部メモリの違い。
- 情報のバイナリエンコードの原理。
- コンピュータの内部メモリの構造とその特性。
- メディアおよび外部メモリデバイス。

内部メモリと外部メモリ

情報を扱うとき、人は自分の知識だけでなく、書籍、参考書、その他の外部ソースも利用します。第 1 章「人間と情報」では、情報は人間の記憶と外部メディアに保存される可能性があると述べました。人は記憶した情報を忘れることがありますが、記録はより確実に保存されます。

コンピュータには、内部 (RAM) メモリと外部 (長期) メモリの 2 種類のメモリもあります。

内なる記憶電気で駆動されながら情報を保存する電子機器です。コンピュータがネットワークから切断されると、RAM の情報が消えます。プログラムは、実行中にコンピュータの内部メモリに保存されます。

定式化されたルールはノイマン原則を参照しています。この規則はストアドプログラム原則と呼ばれます。

外部メモリ・各種磁気メディア（テープ、ディスク）、光ディスク、フラッシュメモリカードなどです。外部メディアに情報を保存する場合、常時電源を供給する必要はありません。

現代のコンピューターには、と呼ばれる別の種類の内部メモリが搭載されています。 読み取り専用メモリ - ROM。これは不揮発性メモリであり、情報は読み取りのみ可能です。

図 2.2 にコンピュータ装置の構成を示します。矢印は情報交換の方向を示します。

コンピュータの内部メモリの構造

コンピュータ装置は、情報 (データやプログラム) を使用して特定の作業を実行します。情報そのものはコンピュータ上でどのように表現されるのでしょうか? この質問に答えるために、コンピューターのメモリの中を「見て」みましょう。コンピュータの内部メモリの構造は、大まかに図に示すように表すことができます。 2.3.

コンピュータメモリの最小要素はメモリビットと呼ばれます。図 2.3 では、各セルはビットを表します。「ビット」という言葉には、情報量の測定単位とコンピュータメモリの粒子という 2 つの意味があることがわかります。これらの概念が互いにどのように関連しているかを示しましょう。

現在、メモリの各ビットは 0 または 1 の 2 つの値のいずれかを保存できます。情報を表すために 2 つの文字を使用することは、バイナリエンコーディングと呼ばれます。

コンピュータメモリ内のデータとプログラムは、バイナリコードの形式で保存されます。

2 文字のアルファベットの 1 文字は 1 ビットの情報を持ちます。

1 ビットのメモリには 1 ビットの情報が含まれます。

ビット構造は、コンピュータの内部メモリの最初のプロパティを決定します。 離散性。個別のオブジェクトは個々の粒子で構成されます。たとえば、砂は砂の粒で構成されているため、離散的です。コンピューターのメモリの「砂粒」はビットです。

コンピュータの内部メモリの 2 番目のプロパティは次のとおりです。 アドレス指定可能性。メモリの連続した 8 ビットで 1 バイトが形成されます。この単語は、8 ビットに等しい情報の単位も表すことはご存知でしょう。したがって、1 バイトのメモリには 1 バイトの情報が格納されます。

コンピュータの内部メモリでは、すべてのバイトに番号が付けられています。番号付けはゼロから始まります。

バイトのシーケンス番号はそのアドレスと呼ばれます。

アドレス指定可能性の原則は次のことを意味します。

メモリへの情報の記録とメモリからの情報の読み取りは、アドレスで実行されます。

コンピュータのメモリ内のプログラム

メモリのいくつかの連続したバイトでメモリセルが形成され、そのアドレスは下位バイト、つまり最小番号のバイトのアドレスになります。図 2.4 に 4 バイトメモリセルを例としたアドレス指定原理を示します。

1 つのメモリセルは、1 つのプログラム命令またはプログラムによって処理されるデータの要素 (たとえば、数値) を格納できます。マシンプログラムは、連続したメモリセルに配置された一連の命令です (図 2.5)。

プログラムチーム演算部分（オペレーションコード）とアドレス部分（処理されたデータをメモリに配置するためのアドレス）で構成されます。オペコードは、コマンドに応じてプロセッサによって実行されるアクションを指定します。プロセッサの仕事は、一連のプログラムコマンドを終了 (停止コマンド) するまで自動的に実行することです。

外部記憶メディアとデバイス

外部メモリデバイス- 外部メディアへの情報の読み書きを行うためのデバイスです。外部メディア上の情報はファイルの形式で保存されます。どのようなファイルなのかについては、後ほど詳しく説明します。

最新のコンピュータで最も重要な外部メモリデバイスは次のとおりです。 磁気ディスクドライブ(NMD)、またはディスクドライブ。

磁気記録の原理は前世紀の 20 年代に発明されました。その後、音響テープレコーダーが登場し、音声や音楽を磁気テープに録音し、録音した音を再生することが可能になりました。コンピュータ上の最初のタイプの外部メモリデバイスは、音響テープレコーダーに似た磁気テープドライブでした。

最新の NMD はテープレコーダーと同じように機能します。バイナリコードは、薄い強磁性層で覆われたディスクの表面に書き込まれます。磁化された領域は 1、非磁化領域は 0 です。ディスクから読み取られると、このレコードは内部メモリビットの 0 と 1 に変わります。

記録ヘッドはディスクの磁気面に接続されており (図 2.6)、半径に沿って移動できます。 NMD の動作中、ディスクは回転します。各固定位置で、ヘッドは円形トラックと相互作用します。この同心円状のトラックにバイナリ情報が記録されます。

別の種類の外部メディアは光ディスク (別名レーザーディスク) です。情報の記録と読み取りには磁気ではなく、光学機械的方法が使用されます。

最初に登場したのは、情報が 1 回だけ記録されるレーザーディスクです。消去したり上書きしたりすることはできません。このようなディスクは CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory) と呼ばれ、これは「読み取り専用コンパクトディスク」を意味します。その後、書き換え可能なレーザーディスク、CD-RW が発明されました。磁気メディアと同様に、保存されている情報を消去したり、再度記録したりすることができます。

ユーザーがドライブから取り外せるメディアをリムーバブルメディアと呼びます。

DVD（Digital Versatile Disk）などのレーザーディスクは、リムーバブルメディアの中で最も情報容量が大きいです。ビデオディスクと呼ばれることもあります。 DVD に保存される情報量はギガバイト単位で測定されます。 DVDに録画した動画は、パソコンでもテレビと同じように視聴できます。

比較的新しいタイプの外部メモリデバイスはフラッシュメモリです。フラッシュメモリデバイスは、ユニバーサル USB コネクタを介してコンピュータに接続されます。

主なものについて簡単に説明すると

コンピュータには内部メモリと外部メモリが含まれています。

実行可能プログラムは内部メモリに保存されます (ストアドプログラム原理)。

コンピュータのメモリ内の情報はバイナリ形式です。

コンピュータの内部メモリの最小要素はビットです。メモリの 1 ビットには、値 0 または 1 の 1 ビットの情報が保存されます。

連続する 8 ビットでメモリバイトが形成されます。バイトには 0 から始まる番号が付けられます。バイトのシーケンス番号はそのアドレスと呼ばれます。

内部メモリでは、アドレスによって情報の書き込み、読み出しが行われます。

マシンプログラムは、連続するメモリセルに配置された一連の命令です。

外部メモリ: 磁気ディスク。光（レーザー）ディスク - CD、DVD; フラッシュメモリー。

質問とタスク

1. コンピューターには内部メモリと外部メモリという 2 種類のメモリが必要な理由を説明してください。メッセージを準備してください。

2. ストアドプログラムの原理は何ですか?

3. コンピュータの内部メモリの個別の特性は何ですか?

4. 「ビット」という言葉にはどのような 2 つの意味がありますか? それらはどのように関係しているのでしょうか?

5. コンピュータの内部メモリのアドレス指定特性は何ですか?

6. マシンプログラムとは何ですか? プログラムコマンドにはどのような情報が含まれていますか?

7. コンピュータの外部メモリデバイスに名前を付け、その写真を撮ります。

8. どのような種類の光ディスクを知っていますか?

電子レッスン補足

レッスン教材をダウンロードする

写真、デザイン、スライドを含むプレゼンテーションを表示するには、 ファイルをダウンロードして PowerPoint で開きますあなたのコンピュータ上で。
プレゼンテーションスライドのテキストコンテンツ:コンピュータの目的と装置。内部メモリと外部メモリの構成の原則。メモリの特性: 容量 - さまざまなメモリデバイスに「収まる」情報の最大量; 情報へのアクセス方法 - 直接または逐次; 記録と読み取りの原理 - 磁気または光学メモリの種類外部内部 VRAM (外部)ストレージデバイス）は、ユーザー情報を長期保存することを目的としています。更新したり、不要なメモリを削除したりすることができます。このタイプのメモリは、ユーザー情報を保存することを目的としていません。システム自体によって使用され、その機能を保証します。フロッピーディスクハードディスクコンパクトディスクフラッシュメモリをベースにしたデバイスランダムアクセスメモリ (RAM) キャッシュメモリ読み取り専用メモリ外部メモリコンピュータの外部メモリの主な機能は、長期間保存できることです。大量の情報 (プログラム、ドキュメント、オーディオおよびビデオクリップなど) を保存する用語。情報の記録や読み取りを行う装置はドライブまたはディスクドライブと呼ばれ、情報はメディア（フロッピーディスクなど）に保存されます。外部メディア上の情報はファイル構成になっています。ファイルは外部メディアに保存されている情報であり、独自の名前を持っています。
スタイル.回転
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style.rotation フレキシブル磁気ディスクフロッピーディスク (フロッピーディスクまたはフロッピーディスクとも呼ばれます) は、プラスチックケースに挿入された磁化層を備えた丸い柔軟なプレートです。フレキシブルディスクはプラスチックケース内で回転し、摩擦を軽減するために 2 つのガスケットで保護されています。フロッピーディスクの記録原理は磁気です。フロッピーディスク (3.5 インチ) には、情報の消去や書き込みを防止するモードがあり、プラスチックの封筒の対応するスイッチを切り替えることで実行されます。標準のフロッピーディスクには 1.44 MB の情報が含まれています。フロッピーディスクは細心の注意を払って保管する必要があります。濡れたり、叩いたり、不用意に扱ったりしないでください。ハード磁気ディスクハードディスク (HDD - ハードディスクドライブ) は、取り外し不可能な磁気ディスクドライブを指します。硬磁気ディスクは、1 つの軸上に配置された数十枚のディスクであり、金属ケースに封入され、高い角速度で回転します。ドライブの高速回転 (7200 rpm) により、ハードドライブからの情報の書き込みおよび読み取り速度は非常に高速です (約 133 MB/秒)。ハードドライブはかなり壊れやすい小型の要素を使用しています。ハードドライブの情報とパフォーマンスを維持するには、動作中の衝撃や空間方向の突然の変化からハードドライブを保護する必要があります。レーザーディスクドライブとディスクレーザーディスクドライブは、情報を読み取る光学原理を使用します。レーザーディスク CD (CD - コンパクトディスク、コンパクトディスク) および DVD (DVD - デジタルビデオディスク、デジタルビデオディスク) では、情報は 1 つのらせん状のトラック (蓄音機レコードのような) に記録され、反射率の異なるセクションが交互に含まれます。。レーザービームは回転ディスクの表面に当たり、反射ビームの強度はトラック部分の反射率に応じて値0または1を取得します。フラッシュメモリをベースとしたデバイスフラッシュメモリは不揮発性のタイプです。マイクロ回路にデータを記録して保存できるメモリ。フラッシュメモリをベースにしたデバイスには可動部品がないため、モバイルデバイスで使用する場合に高いデータセキュリティが保証されます。フラッシュメモリは、小型パッケージに収められたチップです。情報の書き込みまたは読み取りを行うには、ドライブを USB ポート経由でコンピュータに接続します。メモリーカードの情報容量は16GBに達します。メモリカード内部メモリ内部メモリを構成するデバイスは、システム装置の「マザーボード」上にあります。このタイプのメモリは、ユーザー情報を保存することを目的としていません。内部メモリの特性: 離散オブジェクトは個々の粒子で構成されます。メモリは個々のセル、つまりビットで構成されます。アドレス指定可能: 情報をメモリに入力するだけでなく、メモリから情報を取得することもアドレスで実行されます。 RAM メモリ (RAM、英語 RAM、ランダムアクセスメモリ - ランダムアクセスメモリ) は、それほど大容量ではない高速記憶装置で、プロセッサに直接接続され、実行可能プログラムとこれらのプログラムによって処理されるデータの書き込み、読み取り、保存用に設計されています。キャッシュメモリキャッシュメモリ (英語のキャッシュ - キャッシュに由来) または超高速メモリは、マイクロプロセッサと RAM の間でデータを交換する際に、プロセッサによる情報処理速度の差を補うために使用される、非常に高速な小容量メモリです。そしてRAMはやや低速です。 PERMANENT MEMORYリモートメモリ - BIOS (基本入出力システム)。データはコンピューターの製造時に入力されました。指定された ROM - 読み取り専用メモリ。ストア: オペレーティングシステムをロードする際に機器をチェックするためのプログラム、オペレーティングシステムのロードを開始するためのプログラム、コンピュータデバイスのサービスの基本機能を実行するためのプログラム (セットアップ)。ビデオコントローラー、ハードドライブとフロッピードライブの種類、RAM の動作モード、起動時のパスワード要求などの特性を設定できます。コンピュータに情報を保存するためのデバイスの目的は何ですか? コンピュータの情報の読み取りと書き込みの本質は何ですか? CD、CD-ROM、CD-R、DVD-RW の情報容量は何倍ですか? CDより大きいDVD？

添付ファイル

市制教育機関ディンスコイ地区「中等学校第29」

ソ連の英雄ウラジーミル・ティモフェーヴィチ・ブロヴァレツにちなんで命名された」

コンピューターサイエンスの授業

8年生で

「コンピュータアーキテクチャに関する初期情報。コンピュータの内部および外部メモリを整理する原則」

ボイコ・オルガ・ニコラエヴナ

コンピュータサイエンス教師、中等教育第 29 校

MO ディンスコイ地区

2013年

レッスンのトピック: 「コンピューターアーキテクチャに関する初期情報。コンピュータの内部および外部メモリを整理する原則」

レッスンの目的 : コンピュータのアーキテクチャ、コンピュータのメモリの種類に関する知識。

レッスンの目標:

教育的– 学生にコンピュータアーキテクチャとコンピュータメモリの種類を紹介します。

教育的 – 生徒の情報文化、注意力、正確さ、規律、忍耐力を育成し、自主的な作業スキルを植え付け、教材を確実に意識的に吸収します。

発達 – 認知的関心を高め、研究スキルを植え付けます。

レッスンタイプ：組み合わせたもの。

視認性と装備:

プロジェクター付きコンピューター。
レッスンの概要。
プレゼンテーション「コンピュータアーキテクチャに関する初期情報。コンピューターの内部および外部メモリーを整理する原則」;

4.P プログラム – シミュレータ「コンピュータの構造」。

5. クロスワードパズルのカード。

レッスンの構成:

1. 組織的な瞬間。

3. 資料を統合し、「コンピューターデザイン」シミュレーターで作業を実行し、クロスワードパズルに取り組みます。

4. まとめ。

5. 宿題。

調査した質問:

情報を扱う人間のモデルとしてのコンピューター。
コンピューター内での情報交換の仕組み。
プログラムとデータの違い。
コンピュータの内部メモリと外部メモリの違い。
情報をバイナリエンコードする原理。
コンピュータの内部メモリの構造とその特性。

授業中:

整理の時間。挨拶をし、出席者を確認し、レッスンのテーマと目的を発表します。生徒はレッスンのトピックをノートに書き留めます (スライド 1)。

2. 新素材の説明。今日は、コンピューターにどのようなデバイスが含まれているか、データとプログラムとは何か、コンピューターのメモリがどのように機能するかを学びます。

古来より、人々は仕事を楽にすることを追求してきました。この目的のために、人間の身体能力を向上させるさまざまな機械やメカニズムが作成されました。コンピューターは、人間の知的作業、つまり情報を扱う作業の能力を高めるために 20 世紀半ばに発明されました。

「コンピュータと人間のアナロジー」 TsOR コンピュータと人間の類似 (N 119276)。

コンピュータの原型はその人自身です。発明者だけが人間の物理的能力ではなく知的能力をコンピュータに転送しようとしたのです

33ページにあるルールをノートに書き留めてください。

その目的によれば、コンピュータは人が情報を扱うための普遍的な技術ツールです。

人間の情報活動が 4 つの要素に分けられることを書き留めてください。

情報の受信（入力）；

情報の保存（メモリ）。

思考プロセス（情報処理）。

情報の伝達（出力）。

コンピューターには、人間と同様の機能を実行するデバイスが含まれています。

入力デバイス;

ストレージデバイス - メモリ。

処理装置 - プロセッサー。

出力デバイス

図を見てください。 36 ページの 2.1「コンピュータデバイス間の情報交換」。

皆さん、コンピューター上の情報の入力と出力のプロセスがどのように行われるのか教えてください。情報交換を担当するデバイスは何ですか?

コンピュータの操作中、情報は入力デバイスを通じてメモリに入力されます。プロセッサは、処理された情報をメモリから取得し、処理して、処理結果をメモリに格納します。得られた結果は出力デバイスを通じて人間に伝えられます。ほとんどの場合、入力デバイスとしてキーボードが使用され、出力デバイスとしてディスプレイ画面またはプリンター (印刷デバイス) が使用されます。

コンピュータサイエンスには「コンピュータアーキテクチャ」という概念があります。

スライド上の図を見てください。 TsOR (N 119270)。ここで描かれているものはすべて、デバイス、ソフトウェア、アプリケーションソフトウェア、プログラミングシステムなど、コンピューターアーキテクチャの概念に含まれています。一緒にコンピューターの主要な要素に名前を付けてみましょう。

コンピューターアーキテクチャとは何か答えてください

定義を書き留めます。

コンピュータアーキテクチャは、ユーザーとプログラマにとって十分なコンピュータの構造と動作原理を説明したものです。

コンピュータと人間の最も重要な違いは、コンピュータの動作はコンピュータに組み込まれたプログラムに厳密に従属するのに対し、人間は自分の行動を制御するということです。

34ページ以降のルールを書き留めます。

コンピュータのメモリにはデータとプログラムが保存されます。

プログラム - これは、特定の情報処理タスクを解決するためにコンピュータが実行する必要がある一連のアクション (コマンド) を示します。

コンピュータ内でプログラム的に処理される情報を「情報」といいます。データ

ここで説明したコンピューターの設計と動作の原理は、1946 年にアメリカの科学者ジョンフォンノイマンによって初めて提案されました。これらの原則は、現代のコンピューターにもほとんど保存されています。

プレゼンテーションのスライドを確認するフォン・ノイマン原理そして、コンピュータの設計と操作の原則をノートに書き留めます。

スライドのキャプション:

コンピューターのアーキテクチャに関する基本的な情報。コンピューターの内部および外部メモリーを整理する原則。

19 世紀初頭、コンピューターは計算や計算に従事する人の職業でした。

最初のコンピューターは 1946 年にアメリカで作られ、「ENIAC」と呼ばれていました。

レオナルド・ディ・セル・ピエロ・ダ・ヴィンチ

ジュコーフスキーニコライ・エゴロヴィチ (1847-1921)

その目的によれば、コンピュータは人が情報を扱うための普遍的な技術ツールです。設計原理によれば、コンピュータは情報を扱う人間のモデルです。

 コンピュータと人間の類似データとプログラムはコンピュータのメモリに保存されますコンピュータ内での情報交換入出力メモリプロセッサその目的によれば、コンピュータは人が情報を扱うための普遍的な技術ツールです人間の感覚器官受信（入力））情報の BRAIN 情報の保存思考のプロセス（情報処理）音声、ジェスチャー、ライティング情報の伝達（出力） COMPUTER 入力デバイス記憶デバイス PROCESS 出力デバイス

はじめてのコンピュータ入門コンピュータの構造 PC メモリプロセッサ与えられたプログラムに従ったデータ処理クロック周波数ビット深度離散アドレス指定能力内部メモリ磁気記録光学記録フラッシュメモリ外部メモリ入出力デバイス出力デバイス入力デバイスソフトウェア目的: プログラム開発 (入力、デバッグ) 、編集、実行）プログラミングシステム汎用特殊目的アプリケーションソフトウェアサービスプログラムシステムソフトウェアオペレーティングシステムファイルの操作デバイス管理ユーザーログユーザーインターフェイスファイルシステム単一レベル構造複数レベル構造

コンピュータアーキテクチャは、ユーザーとプログラマにとって十分なコンピュータの構造と動作原理を説明したものです。その目的によれば、コンピュータは情報を扱うための普遍的な技術ツールです。

皆さん、コンピューター上の情報の入力と出力のプロセスがどのように行われるのか教えてください。情報交換を担当するデバイスは何ですか?

コンピュータのメモリにはデータとプログラムが保存されます。データは、特別な形式でコンピューターのメモリに表示される、処理された情報です。プログラムは、特定のデータ処理タスクを解決するためにコンピューターが実行する必要がある一連のアクションを記述したものです。データは「宣言的知識」であり、プログラムは「コンピュータの手続き的知識」です。

1946 年、アメリカの科学者ジョンフォンノイマンは、コンピュータの設計と動作の基本原則を策定しました。他のすべてのデバイスの動作を制御する 1 つのプロセッサの存在。

 入出力 MEMORY PROCESSOR コンピュータ装置の構成データとプログラムはコンピュータの一般メモリに格納されますデータとプログラムはバイナリコードの形でコンピュータのメモリに格納されますメモリへの情報の書き込み、およびメモリからの情報の読み取りは、アドレスで実行されますコンピュータの内部メモリは粒子で構成されています - メモリの 1 ビットのビットは 1 ビットの情報を格納します内部メモリのアドレス指定可能な最小部分は 1 バイト (8 ビット) ですすべてのバイトには番号が付けられていますバイト番号はアドレスですメモリバイト

 内部コンピュータメモリビット 0 または 1 バイナリエンコーディング内部メモリは粒子 - ビットで構成されます 1 メモリビットは 1 ビットの情報を格納しますメモリバイト - 内部メモリのアドレス指定可能な最小部分 (1 バイト = 8 ビット) すべてのバイトには 0 から始まる番号が付けられますバイト番号 - メモリのバイトアドレスプロセッサはアドレスによってメモリにアクセスします離散性アドレス指定可能性バイトビット 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 2 1 0 1 1 0 1 1 0 3 0 0 1 0 1 1 0 0 。。。。。。。。

 メディアおよび外部メモリデバイス ROM 読み取り専用 R ライトワンス RW 書き換え可能メディア磁気メモリ光学メモリ電子メモリ CD DVD ストリーマ NMD ディスクドライブ NGMD USB カードリーダーメモリカードフラッシュドライブ USB ストレージデバイス

コンピューター 1 プログラムプログラム適合性評価 2 3 4 5 6 自分自身をテストしてください

宿題: 教科書: 段落 5、6、ノートに課題を記入し、質問に答えてください: 1. あなたが知っている外部メモリデバイスを少なくとも 5 つ挙げてください。 2. CD-ROM、CD-RW、CD-R ディスクの違いは何ですか?

プレビュー:

クロスワードパズルを解く.

1. 人が情報を扱うための普遍的な技術ツール。

2. 問題を解決するためにコンピュータが実行する必要がある一連のアクション (コマンド)。

3. メモリデバイス。

4. 内部メモリの別名。

5. 情報処理装置。

6. コンピュータの内部メモリ内のバイトのシリアル番号。

チーム _______________________________________________________________

クロスワードパズルを解く.

ビットバイト内部メモリの情報構造 - ビットバイト

内部メモリの特性 1. 離散性（lat. discretus）-断続的、個別の部分で構成されます） 1つのバイナリ文字を格納するメモリセルはBITと呼ばれます。ビット 0 または 1 バイナリエンコーディング 2. アドレス指定可能性メモリバイトは、内部メモリのアドレス指定可能な最小部分です。プロセッサは、アドレスによって内部メモリにアクセスします。内部メモリの構造 BytesBits バイトのシリアル番号は、その ADDRESS と呼ばれます。

ファイル – 情報を保存するためのディスク上の名前付きスペース外部メディア上の情報にはファイル構成がある外部メモリの情報構造外部メモリの情報構造 – ファイル情報の種類: テキスト、数値、グラフィック、サウンド

磁気テープドライブ NMD（ストリーマ）カセットドライブ磁気ディスクドライブ NMD（ディスクドライブ） CDドライブ光学式（レーザー）ドライブフロッピーディスクドライブ（フロッピーディスク）ハードディスクドライブ（ハードドライブ） CD-R、CD-RW DVDドライブ -ROM

フロッピー磁気ディスクに情報を書き込み、読み取るためのデバイスがディスクドライブ (FDD - フロッピーディスクドライブ) です。フロッピーディスクの情報容量はわずか1.44MBと小さい。ディスクの回転が遅い (360 rpm) ため、情報の書き込みおよび読み取りの速度も遅い (約 50 KB/秒)。フロッピー磁気ディスク（フロッピーディスク、フロッピーディスク）

情報をディスクに保存するには、ディスクをフォーマットする必要があります。ディスクの物理的および論理的構造を作成する必要があります。フォーマット処理中、ディスク上に同心のトラックが形成され、それがセクタに分割されます。このため、ドライブの磁気ヘッドはディスク上の特定の場所にトラックマークとセクタマークを配置します。

3.5 インチフロッピーディスクをフォーマットすると、そのパラメータは次のようになります。

最初のハードドライブは 1973 年に IBM によって開発され、容量は 16 KB でした。硬磁気ディスクは、1 つの軸上に配置された複数のディスクであり、金属ケースに封入され、高い角速度で回転します。片面に多くのトラックがあり、ディスクの数が多いため、ハードドライブの情報容量はフロッピーディスクの情報容量の数万倍となり、数百 GB に達することがあります。ディスクの回転が速い (7200 rpm) ため、ハードドライブからの情報の書き込みおよび読み取りの速度は非常に高速です (約 133 MB/秒)。

磁気テープフレキシブル磁気テープに情報を書き込んだり読み取ったりするためのデバイスはストリーマと呼ばれます。磁気テープは、データのアーカイブとバックアップを作成するために設計されています。薄い磁気層でコーティングされた柔軟なプラスチックテープです。情報は磁気記録によって記録されます。磁気テープの容量は数ギガバイトに達することがあります。

小さな領域に大量の情報を保存するために使用されます。ディスクはポリカーボネート製で、片面が反射層でコーティングされています。情報は光記録によって記録されます。光ディスク容量 - 640 MB 以上レーザー (光) ディスク

磁気光ディスクは光ライブラリの構築に使用されます。厚さ 1.2 mm のポリカーボネート基板で、その上にいくつかの薄膜層が塗布されています。情報は磁気記録と光記録の両方を通じて記録されます。光磁気ディスクの容量は最大9.1GB。

フラッシュディスク (カード) フラッシュメモリは、超小型回路にデータを記録および保存できる不揮発性メモリです。フラッシュメモリをベースにしたデバイスには可動部品がないため、モバイルデバイスで使用する場合に高いデータセキュリティが保証されます。フラッシュメモリは、小型パッケージに収められたチップです。情報の書き込みまたは読み取りを行うには、ドライブを USB ポート経由でコンピュータに接続します。 256MB以上のメモリーカードの情報容量は4GBです。読み取りデバイス – カードリーダー。

フラッシュメモリの最初のサンプルは 1984 年に東芝によって開発されましたが、その大量使用が始まったのはデジタルカメラの出現により、わずか数年前です。データの保存と転送にはフラッシュメモリがますます使用されています。現在、メーカーは 2001 年に初めて登場した数種類のカードと USB ドライブを製造しています。