1 / 72

INFORMATYKA -wykład 2

Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego Zamiejscowy Ośrodek Dydaktyczny Wydziału Rolnictwa i Biologii w Leśnej Podlaskiej. INFORMATYKA -wykład 2. Rok I sem.2 rok ak.2005/2006 Kierunek: rolnictwo. mgr Magdalena Kondraciuk. Informatyka

orson-clemons
Download Presentation

INFORMATYKA -wykład 2

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego Zamiejscowy Ośrodek Dydaktyczny Wydziału Rolnictwa i Biologii w Leśnej Podlaskiej INFORMATYKA-wykład 2 Rok I sem.2 rok ak.2005/2006 Kierunek: rolnictwo mgr Magdalena Kondraciuk

  2. Informatyka jest dziedziną wiedzy zajmującą się algorytmami oraz gromadzeniem, wyszukiwaniem i przetwarzaniem informacji za pomocą komputerów i odpowiedniego oprogramowania. Informatyka = Informacja + automatyka

  3. Informacja(definicja ogólna) to taki czynnik, któremu człowiek może przypisać określony sens (znaczenie), aby móc ją wykorzystywać do różnych celów. Informacja(definicja informatyczna) to zbiór danych zebranych w celu ich przetwarzania i otrzymania wyników (nowych danych)

  4. Główne cechy komputera: • zdolność do zapamiętywania dużej ilości danych (pamięć taśmowa, dyskowa, CD-ROM), • możliwość automatycznego wykonywania rozkazów (program komputerowy), • programowalność, czyli zdolność do zmiany sposobu działania programu (programowanie) • bardzo duża szybkość obliczeń (procesor może wykonać wiele milionów operacji matematycznych w czasie 1 sekundy), • możliwość prezentacji wyników w różnej formie (pliku, tabeli, wykresu, tekstu, wydruku, dźwięku, ciągu bitów)

  5. Zastosowania informatyki • Zastosowania informatyki, a w szczególności komputerów można podzielić następująco: • programowanie: • tworzenie kompilatorów np. Turbo-Pascal, C++,Visual Basic, • programowanie systemów operacyjnych np. Unix, DOS, Linux, Windows NT, • tworzenie języków zorientowanych problemowo np. Access, dBase, Delphi. • wspomaganie pracy biurowej (pakiety oprogramowania np. Ms-Office 97): • edytory tekstu np. WordPad, Word, • edytory graficzne Paint, • bazy danych (np. zarządzanie bazą kadrową firmy), • programy kalkulacyjne np. Lotus 1-2-3, Excel 97, • programy komunikacyjne np. Outlook Express, NetMeeting, Internet Explorer, • systemy Desktop Publishing np. Ms-Publisher, Adobe Page Maker, • programy graficzne do obróbki obrazów np. Corel PhotoPaint, • programy edukacyjne: • do nauki, • do zabawy, • wspomaganie pracy twórczej człowieka (ang.Computer Aided Design) np. AutoCAD, • wspomaganie pracy wytwórczej człowieka (ang.Computer Aided Engineering),

  6. Systemy liczbowe W życiu codziennym przyzwyczajeni jesteśmy do wykonywania rachunków w systemie dziesiętnym. Zupełnie nieświadomie korzystamy z tzw. pozycyjnego systemu liczenia. Przykładowo liczbę 118 można zapisać w następującej postaci: Liczba 10 w tym zapisie nazywa się podstawą systemu liczenia. W systemie dziesiętnym wykorzystuje się 10 cyfr : 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.

  7. Tą samą liczbę 118 można przedstawić w systemie szesnastkowym w postaci następującej: Liczba 16 w tym zapisie nazywa się podstawą systemu. W systemie szesnastkowym wykorzystuje się 16 cyfr : 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F.

  8. Wszystkie komputery na świecie działają w oparciu o urządzenia, których najmniejszą jednostką jest cyfra 0 lub 1. Stało się tak, dlatego, że ludziom udało się tylko zbudować takie elementy elektroniczne, które mogą przyjmować dwa stany fizyczne: jest prąd, nie ma prądu. Te dwa stany fizyczne nazywamy wartościami logicznymi: TAK, NIE (PRAWDA, FAŁSZ) lub w systemie dwójkowym 1 , 0. Dlatego też systemy komputerowe posługują się (liczą) tylko dwójkowym systemem liczenia. Naszą liczbę 118 można zapisać w postaci następującej: Natomiast w pamięci komputera (RAM lub ROM) zapisana liczba wygląda tak: 1,1,1,0,1,1,0

  9. Programiści, czyli ludzie piszący programy komputerowe posługują się czasem systemem szesnastkowym (heksadecymalnym), w którym stosuje się cyfry: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F.

  10. Zamień liczbę binarną 1111 (2) na liczbę dziesiętną: Odp.: 1111 (2) = 8 + 4 + 2 +1 = 15 (10)

  11. Zamień liczbę dziesiętną 15(10) na liczbę binarną: Dzielenie wykonujemy aż iloraz osiągnie 0. Otrzymana liczba wynosi : (1111) 2

  12. Jedną cyfrę 0 lub 1 w systemie binarnym nazywamy bitem. Nazwa ta powstała ze złożenia dwóch słów angielskich binary digit (cyfra binarna). Bit to podstawowa jednostka informacji w świecie komputerów. Na bicie kończy się świat komputerów, a może w nim właśnie się zaczyna (?). Pojęcie bajtu. Gdy zestawimy razem 8 bitów to mamy już kawałek informacji, taką miarę informacji nazywamy więc bajtem ( ang. byte kawałek ). Przykład komórki pamięci komputerowej zawierającej liczbę 50(10) . (00110010) (2) = (50) (10) 1KB = 210B = 1024B 1MB = 210KB = 1025KB = 1048576B

  13. Aby możliwa była wymiana informacji między różnymi komputerami, opracowano standardowy kod wymiany informacji ASCII (American Standard Code for Information), w którym każdemu znakowi przyporządkowano liczbę (kod).

  14. Tablica kodów ASCII

  15. Uwzględnione zostały tylko znaki widoczne. Kody od 0 do 31 stosowane są do tzw. znaków sterujących pracą urządzeń komputerowych, dlatego nie są widoczne na ekranie monitora. Przykład: Znak A (duża litera a) jest reprezentowany przez liczbę dwójkową (01000001) (2) ZAWARTOŚĆ 1 BAJTU 10000001 Dziesiętna wartość kodu ASCII litery A wynosi 65(10).

  16. Budowa komputera Twórcza praca człowieka

  17. Budowa komputera (2)

  18. PROCESOR inaczej SERCE KOMPUTERA stanowi główny element komputera, ponieważ jest odpowiedzialny za przetwarzanie informacji. Składa się on z układów sterujących, arytmometru oraz rejestrów . Układy sterujące odpowiadają za: dostarczenie arytmometrowi danych do obliczeń z pamięci operacyjnej, przekazywanie wyników obliczeń z powrotem do pamięci oraz właściwą kolejność przetwarzania. W arytmometrze odbywają się wszystkie obliczenia realizowane przez komputer. W rejestrach procesora przechowuje się adresy wybranych miejsc pamięci operacyjnej oraz dane i wyniki obliczeń. W wyróżnionym rejestrze nazywanym licznikiem rozkazów jest umieszczany adres miejsca w pamięci wewnętrznej zawierającego bieżący rozkaz dla procesora. Praca procesora odbywa się w tzw. cyklach rozkazowych.

  19. MAGISTRALA jest zbiorem przewodów elektrycznych oraz specjalnych gniazd połączonych ze sobą równolegle, tak aby umożliwić przesyłanie danych, adresów i sygnałów sterujących pomiędzy procesorem, pamięcią wewnętrzną i urządzeniami peryferyjnymi komputera. Magistrala składa się z szyny sygnałów sterujących, szyny danych i szyny adresowej. Cykl pracy magistrali odbywa się w taktach czasowych (podobnie jak w przypadku procesora), z tym, że zwykle częstotliwość pracy magistrali jest kilka razy mniejsza od częstotliwości pracy procesora. Powoduje to zmniejszenie efektywności pracy całego systemu komputerowego.

  20. W komputerze wyróżniamy dwa rodzaje pamięci: • pamięci wewnętrzne • pamięci zewnętrzne • PAMIĘĆ WEWNĘTRZNA składa się z pamięci stałej określanej terminem ROM (ang. Read Only Memory) oraz pamięci operacyjnej określanej pamięcią RAM (ang. Random Access Memory). W pamięci stałej ROM producent komputera zapisuje informacje o konfiguracji sprzętowej, programy rozpoczynające pierwszą fazę pracy komputera (inicjalizacja systemu) oraz programy diagnostyczne. Do pamięci ROM nie można zapisywać danych - można ją tylko odczytywać. W pamięci operacyjnej RAM, czyli pamięci do zapisu i odczytu, przechowywane są informacje będące obiektem bieżącego przetwarzania (dane, programy, wyniki). Pamięć RAM jest pamięcią ulotną - jej zawartość ginie po wyłączenia komputera.

  21. Pamięci buforowe (1) • Szybkość z jaką możemy pobierać lub zapisywać informacje z pamięci jest jednym z istotniejszych parametrów decydujących o szybkości działania komputera. • Czas dostępu do pamięci, jest barierą ograniczającąprzyspieszenie pracy całego komputera. • Układy pamięci o bardzo krótkim czasie dostępu < 60 ns są na tyle drogie, że nie montuje się ich wkomputerach, jako podstawowe pamięci. • Stosuje się je do specjalnych pamięci buforowych(cache).

  22. Pamięci buforowe (2) • Do komputera montuje się (zależnie od potrzeb i możliwości finansowych) 256 do 512 kB bardzo szybkiej pamięci. • Jest ona umieszczona między procesorem i resztą pamięci RAM, już znacznie wolniejszą. • Procesor komunikuje się z tą szybką pamięciączytając z niej lub pisząc do niej. • Operacje te mogą odbywać się z dużą iszybkością. • Kiedy zaś procesor zajęty jest wykonywaniemfunkcji innych niż komunikowanie się z pamięcią,specjalne układy przerzucają informację międzypamięcią cache i resztą RAM'u.

  23. Pamięci zewnętrzne • Istnieje niebezpieczeństwo utraty zawartości pamięci RAM po wyłączeniu komputera lub po utracie zasilania. • Pamięć ta bowiem działa tylko wtedy, gdy komputer jest zasilany. • Z tego powodu istnieją pamięci zewnętrzne: taśmy (tapes) współpracujące z magnetofonem (pierwsze komputery PC), dyski elastyczne (floppy disks), dyski (twarde) (hard disks) stacje CD ROM i DVD taśmy współpracujące ze streamer'em. • Urządzeniem zapewniającym przechowywanie informacji w sposób efektywny jest tzw. dysk.

  24. Dyski i napędy • Dysk jest krążkiem o kształcie gramofonowej płyty pokrytym z obu stron cienką warstwą magnetyczną, podobnie jak taśma magnetofonowa. • W terminologii dotyczącej pamięci dyskowych istnieją niejednoznaczności. • Dysk oznacza w zasadzie sam nośnik informacji. • Potocznie słowem tym określany jest cały mechanizm służący do zapisu i odczytu, czyli stacja dysków zwana także napędem dysku. • W mikrokomputerach stosowane są dwa rodzaje stacji dysków: • stacje dysków elastycznych, miękkich(floppy disc drive), • stacje dysków sztywnych, stałych,(hard disc drive).

  25. Dyski • Dyski służą do przechowywania dużych ilość informacji nawet po wyłączeniu zasilania komputera i nazywane są pamięcią masową. • Ich cechą wspólną jest zapis informacji na nośniku magnetycznym. • Podstawowe różnice to: • wymienna dyskietka, mogąca "pracować " w wielu napędach, • niewymienny dysk, stanowiący jedną całość z napędem. • Dyskietki w dyskach miękkich mogą mieć rozmiar. • 5.25 cala (135 mm) 360kB, 1,2MB, • 3.5 cala (90 mm) 720kB, 1.44MB.

  26. Działanie dysku • Napęd dyskowy przypomina swoją konstrukcją gramofon lub odtwarzacz płyt kompaktowych • Główne elementy to: • silnik wprawiający dyskietkę w ruch wirowy (5 obr/sek) ze stabilizacją, • dwie głowice służące do zapisu i odczytu, • urządzenie przesuwające głowice wzdłuż promienia dyskietki. • Informacje zapisywane są na dyskietce na koncentrycznie rozmieszczonych okręgach (ścieżkach).

  27. Organizacja dysku • Dla zapewnienia lepszej organizacji zapisu każda ścieżka podzielona jest na sektory, wycinki ścieżki ograniczone dwoma promieniami, z których każdy ma swój unikatowy "numer". • Ilość informacji zapisywana w każdym sektorze jest zawsze stała, choć różne są jego "fizyczne" rozmiary i wynosi zawsze 512 bajtów. • Działaniem napędu kieruje kontroler dysku. Najmniejszą jednostką zapisu i odczytu jest jeden sektor. • Informacje gromadzone są w postaci plików.

  28. Formatowanie dyskietki (1) • Przed użyciem dyskietkę musimy sformatować . • Proces ten może być częściowo porównany do liniowania kartki papieru przed jej użyciem do pisania. • Dokonuje się w nim jednak znacznie więcej

  29. Formatowanie dyskietki (2) • Następuje numeracja sektorów, • Dokonywana jest rezerwacja miejsca na katalog, w którym będą umieszczane informacje o zbiorach, • Tworzona jest tabela rozmieszczenia plików FAT (File Allocation Table) zawierająca fizyczne adresy poszczególnych jednostek rozmieszczeniowych, tzw. clusters. • Dzięki temu nazwa pliku nie zajmuje miejsca na dyskietce. • Dyskietka 360 kB mogła zawiera maksymalnie 112 plików, • Dyskietka 1.2 MB dwa razy więcej.

  30. Podobieństwa i różnice • Podstawowe różnice między dyskiem stałym i elastycznym dotyczą ich konstrukcji. • Dysk elastyczny się "kręci " dopiero w chwili gdy chcemy dokona zapisu bądź odczytu. • Dysk stały "kręci się" zawsze. • Zasady zapisu i odczytu i rozmieszczenia plików są takie same. Wynikiem różnic konstrukcyjnych są między innymi: • Znacznie większa pojemność dysków stałych (10 MB - n-GB) i krótszy czas zapisu i odczytu (tzw. czas dostępu). • Olbrzymia szybkość przesyłania informacji między dyskiem a RAM'em jest wynikiem stosowania buforów w procesie transferu informacji.

  31. Dysk stały • Dysk stały posiada kilka sztywnych krążków wirujących z prędkością 600 obr/s; przy powierzchni każdego z nich znajduje się głowica odległa od jego powierzchni o setne części milimetra. • Dysk stały to jednocześnie nośnik danych i urządzenie do odczytu i zapisu. • Jest on hermetycznie zamknięty, a nośnik w nim niewymienialny. • Czasy dostępu do dysków wynoszą oko o 10 ms. • Najczęściej stosowane średnice to: 5.25", 3.5" i ostatnio 2.5".

  32. Płyty CD-AUDIO i CD-ROM

  33. 12cm (4,7 cala) 1,5cm (0,042 cala) Etykieta Warstwa poliwęglanu 10 – 30 m Warstwa refleksyjna (60-100 nm) aluminium, złota lub srebra (odbijająca promień lasera) Główna przejrzysta warstwa poliwęglanowa (grubość ok. 1,2mm) Struktura płyty CD

  34. pit land Zapis danych na płycie CD Wartości 0 i 1 reprezentowane są na płycie przez „pity” oraz „landy”. Land - powierzchnią gładką, od której wiązka odbija się całkowicie – otrzymujemy wartość bitu 1 Pit - wgłębienie, od którego, po odbiciu wiązka lasera jest rozpraszana i nie wraca z powrotem do czujnika – otrzymujemy wartość bitu 0 Głowica prowadzi laser po ścieżkach [groove], Od środka na zewnątrz. Łącznie ścieżki na 74-minutowej płycie CD liczą niemal 5km!

  35. Odczyt płyty CD Obecnie w odtwarzaczach CD stosuje się lasery GaAlAs (długość fali 780nm – granica) Laser skupia swoją wiązkę ok. 1,2mm wewnątrz powierzchni CD – mała czułość na obce ciała. •       W diodzie laserowej powstaje wiązka światła, która trafia najpierw na siatkę dyfrakcyjną. • Wychodzą z niej trzy promienie, które są polaryzowane i przechodzą przez kolimator. •       Następnie płytka 1/4 fali zmienia ich polaryzację na kołową i przesyła do obiektywu, który je ogniskuje na płycie. •   Promienie odbite od płyty przechodzą w drodze powrotnej znowu przez płytkę 1/4 fali, gdzie uzyskują polaryzację prostopadłą do tej, którą uzyskały wcześniej w polaryzatorze. •       Promienie te są odbijane i kierowane do układu optycznego, złożonego z soczewki wklęsłej i cylindrycznej, który służy do tworzenia obrazu na matrycy fotodetekcyjnej. 

  36. Płyty CD-R i CD-RW

  37. Warstwa lakieru Warstwa odbijająca Warstwa barwnika groove (rowek) Warstwa poliwęglanu pit (dane) Budowa płyty CD-R

  38. Budowa płyty CD-RW

  39. Barwy płyt CD-R • Cyjanina - barwa zieloną, niezbędna moc lasera - 6,5 mw, długa strategia nagrywania, niskie prędkościach nagrywania • Ftalocyjanina - barwę żółta lub bezbarwna, niezbędna moc lasera - 5,5 mw, krótka strategia nagrywania, większa odporność na energię świetlną i cieplną, droższa, duże prędkości nagrywania • Azocyjanina - barwa jasnoniebieska, dosyć rzadko spotykana

  40. PłytyDVD Rozwinięcie technologii CD

  41. Budowa płyty DVD R/RW

  42. Porównanie DVD z CD • Długość ścieżki na DVD wynosi ok. 11 km, gdzie dla CD 5-6km • Rozmiar danych na DVD zwiększa się 650 MB do 4,7 GB. • Ścieżki na CD są oddzielone od siebie o 1,6 m, a odległość między rowkamiwynosi 0,83 m, w przypadku DVD odległości te zmniejszają się do 0,74 m oraz 0,4 m.

  43. Różne pojemności • DVD-5 Jednostronny jednowarstwowy – 4,7 GB • DVD-8 Jednostronny dwuwarstwowy – 8,5 GB • DVD-10 Dwustronny jednowarstwowy – 9,4 GB • DVD-18 Dwustronny dwuwarstwowy – 17 GB

More Related