Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Informatikai alapismeretek. Mit értünk informatika alatt? Az információs rendszerek létrehozásával, struktúrájának és működésének elemzésével foglalkozó.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Informatikai alapismeretek. Mit értünk informatika alatt? Az információs rendszerek létrehozásával, struktúrájának és működésének elemzésével foglalkozó."— Előadás másolata:

1 Informatikai alapismeretek

2 Mit értünk informatika alatt? Az információs rendszerek létrehozásával, struktúrájának és működésének elemzésével foglalkozó tudomány. A tudományos információs tevékenység elméletét, módszereit, szervezetét, hatékonyságát, technológiáját, és történetét tanulmányozza azzal a céllal, hogy optimális módszereket és eszközöket fejlesszen ki az információ gyűjtésére, tárolására, visszakeresésére és terjesztésére. 18 !

3 Mi a számítástechnika jelentése? Az automatizált információfeldolgozás eszközeivel (számítógépek, számítógéprendszerek) és különböző szakterületen való használatukkal (programozás) foglalkozó tudományág. Körébe tartozik a hardver és a szoftver elemek összessége, a működésüket segítő szervezési, alkalmazási, szolgáltatási összetevők rendszere. Fejlődés: egyedi megoldások > sok felhasználót kiszolgáló intelligens számítógép- hálózati rendszerek 18 !

4 Mi a számítógép (computer)? Olyan elektronikus berendezés, amely képes adatok fogadására, tárolására, az adatok egy csoportja (program utasításai) által meghatározott módon az adatok egy másik csoportjának feldolgozására (műveletek), illetve az eredmény kivitelére. A vezérlés alapadatai (program utasításai) és a szükséges egyéb adatok működés közben a számítógép belső tárában vannak, azaz belső vezérelt. 15 !

5 Szoftver (software) A számítógép erőforrásai Hardver (hardware) Ember A hardver és a szoftver elemek együttesével dolgozni képes ember. 21 !

6 Hardver (hardware) A számítógép elektronikus-, elektromechanikus- és mechanikus egységeinek az összessége. A hardvertől alapvetően függ: a végrehajtás sebessége, a tárhely mérete, a használható programok köre. A hardvertől alapvetően függ: a végrehajtás sebessége, a tárhely mérete, a használható programok köre. 21 !

7 Egy adott számítógépcsaládot működtetni képes programok, a programokhoz tartozó adatok és felhasználói dokumentációk összefoglaló neve. Szoftver (software) A szoftvertől alapvetően függ: a végrehajtható tevékenységek köre és a a felhasználói felület. A szoftvertől alapvetően függ: a végrehajtható tevékenységek köre és a a felhasználói felület. 21 !

8 A program szerepéről… A programozók szellemi terméke, a számítógép működtetését teszi lehetővé. A program gépi szintű (kódú) utasítások sorozata A gépi szintű utasítás jellemzői: olyan elemi művelet (utasításkód), amelyet a processzor közvetlenül végre tud hajtani. 21 !

9 A Neumann elvű számítógép

10 Neumann-gép (1945. tavasz) Program, adat egy belső tárban > memória – A szükséges adatokat (és részeredményeket) a gép a memóriájában, digitálisan, logikailag számjegyként tárolja. A tárolás alapja a kettes számrendszer (bináris tárolás). – A gép belső programvezérlésű legyen, vagyis a működéséhez nélkülözhetetlen programot is tárolja. Általános célú számítógép > központi vezérlőegység – Az így tárolt utasítássorozatot (a programot) a megfelelő körülmények között elindítva, a gép vezérlőegysége az eredeti sorrendben (szekvenciálisan) hajtsa végre az utasításokat, de legyen mód a végrehajtási sorrend valamely feltételtől függő megváltoztatására is (elágazás, ciklus). Szükséges egy számolómű > központi aritmetikai egység – A számítási, logikai műveletek végrehajtására szolgál, ugyanis a vezérlőegységnek az utasítások „értelmezése” a feladata. Szükséges beviteli (input) és kiviteli (output) egység. 14

11 Regiszterek (mikroáramkör) Adat regiszter Műveleti regiszter Eredmény regiszter Külső programvezérlés kijelző processzor billentyűzet 1 szám kijelzésére Regiszter: Egy adat (szám) tárolására alkalmas áramköri egység, gyors elérés a processzor számára 4 alapműveletes számológép x

12 Példa a külső vezérlésre elvére Billentyű: Regiszterek: E:=0, A:=0, M:=0 E:=64 M:=*, A:=E 2  E E*A  E, M = 0 Kijelző: Regiszterek: E - eredmény A - adat M - műveleti az utasítások manuálisan adhatók meg az utasítások nem tárolhatók begépelés után azonnali végrehajtás pl.: 64*2=128 C 64 * 2 = x

13 Belső programvezérlés - számítógép monitor processzor operatív memória Elektronikus tároló eszköz, rekeszek sorozata Memóriában tárolt gépi utasítások végrehajtása billentyűzet 14 !

14 A belső adattárolás alapjai

15 A helyiértékes számrendszerek I. Decimális (tízes) számrendszer alapszám: 10 számjegyek: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9. helyiértékek: olvasása: 3 százas 4 tízes (negyven) 2 egyes /10 szám !

16 A helyiértékes számrendszerek II. Bináris (kettes) számrendszer alapszám: 2 számjegyek: 0; 1. helyiértékek: olvasása: 1 négyes, 0 kettes, 1 egyes /2 szám !

17 Tárolható kódok száma 1 biten: 2 1 = 2 2 biten: 2 2 = 4 3 biten: 2 3 = 8 4 biten: 2 4 = 16 5 biten: 2 5 = 32 6 biten: 2 6 = 64 7 biten: 2 7 = biten: 2 8 = biten: 2 9 = biten: 2 10 = x

18 Konverzió (binárisból decimálisba) A bináris egész szám: Váltsuk át decimális számrendszerbe! 1x16 + 0x8 + 1x4 + 1x2 + 0x1 = = !

19 Konverzió (decimálisból binárisba) A decimális egész szám: 37. Váltsuk át bináris számrendszerbe! : = VÉGE !

20 Belső adatábrázolás Számok fixpontos – egész számok ábrázolása (>16 bit) lebegőpontos – törtek ábrázolása (>32 bit) Karakterek ábrázolása – mai kódrendszerek: ASCII (7/8 bites) UNICODE (jelenleg 16 bites) Logikai adatok tárolása (1 bájt, de 1 bit szükséges) Utasítások ábrázolása – gépi kód x

21 Karakterek ábrázolása - ASCII American Standard code for Information Interchange (Fordítása: Amerikai Kódszabvány az Információcseréhez) Alfanumerikus és vezérlőkarakterek kódolásához használt kódrendszer, 128 karakter 7 bites kódolását valós í tja meg. Megegyezik az ISO-7 kódrendszerrel, de az ISO-7-ben a karakterek cserélhetőek, í gy nemzeti kódkészletek alak í thatók ki. A számítógépek többsége ezek 8 bites kiterjesztett változatát használja. Az egész világon elfogadott szabvány a karakterek kódolásához. AZ ASCII kódrendszer kialak í tása abban az időszakban történt meg, amikor még az adatmegjelen í tő perifériák még csaknem kizárólag mechanikus működésűek voltak (teletype, telex, géptáv í ró). Ezért a kódrendszerből hiányoznak azok a vezérlő kódok, amelyek a már csaknem kizárólagosan használt képernyő orientált rendszerekben használatosak.

22 Karakterek ábrázolása - UNICODE 16 bites kódrendszer Azért hozták létre, hogy ábrázolni lehessen minden létező nyelv minden létező betűjét (beleértve a kínai, japán stb. nyelveket is, ahol minden szó egy írásjel). Az UNICODE rendszer felülről kompatíbilis az ASCII kódrendszerrel.

23 Az elektronikus számítógépek története 1. generációs számítógépek 2. generációs számítógépek 3. generációs számítógépek 4. generációs számítógépek

24 Tudjuk, hogy 2006-ban élünk, mert......az otthonunkba is jelszóval, kóddal jutunk be.... t küldünk még a mellettünk ülőnek is....a borítékra nem tudjuk milyen bélyeg kell....a telelvíziós műsorok végén URL cím és cím található a telefonszám és postacím helyett....az esti híradók a televízióban olyan hírt közölnek, amit már órákkal előtte olvastunk a weben....véletlenül a mikrohullámú sütőn ütjük be a PIN kódunkat....ingyen telefonálhatunk, videotelefonálhatunk....a szűk családnak számos telefonszáma van. HOGYAN JUTOTTUNK EL EDDIG? x

25 Elektronikus, digitális számítógépek A háború és a háborús kutatások elősegítették a számítógépek fejlesztését, ami nagy lendületet adott a tudósoknak. A számítógépek első generációi közé az elektroncsöves digitális számítógépeket soroljuk. Ez az időszak hozzávetőleg 1940 és 1959 közé tehető, de pontosan nem határozható meg. 14 !

26 1. generáció ( ) fő építőelem: elektroncső (vákuumcső) műveleti sebesség: 1000 összeadó művelet/sec. jellemzők: – gyakori meghibásodás – hatalmas méret (terem), költséges előállítás – nagy fogyasztás ismert számítógépek – Colossus (első titkosított, elektronikus, digitális) – ENIAC (első nyilvános, elektronikus, digitális) – IAS, EDVAC (univerzális, tárolt programú) – UNIVAC (ipari gyártás) – Whirlwind (USA, első valós idejű) – IBM 701, IBM 704, IBM

27 Az elektronikus digitális számítógép Colossus (Anglia) első elektronikus, digitális, azonban titkosították, nem fejleszthető (1500) ENIAC (USA) első elektronikus, digitális, de nem fejezték be (1800) EDSAC (Anglia) első elektronikus digitális, és tárolt programú (Neumann elvű) EDVAC (USA) első univerzális, Neumann-elvű (3000) ABC (USA) első mechanikus digitális, soha nem működött Melyik volt az első? IAS (USA) Neumann első számítógépe (2000) (Johanniac) Felépítése azonos a legtöbb mai számítógépével UNIVAC I. (USA) az első Neumann-elvű ipari termék (0) - elektroncsövek száma BINAC (USA) Neumann-elvű 14 x

28 Colossus december készült el (összesen 10 db) A neve: Colossus Alan Turing csoportja alkotta meg Anglia, Bletchley Parkban (Londontól északra) teljesen elektronikus digitális számítógép volt. paraméterei: – elektroncső: kb db-ot tartalmazott. – kvarcvezérlésű volt (5 kHz-s órajellel) – feldolgozási sebessége: karaktert/sec. Feladata: rejtjelezett német rádióüzenetek megfejtése, ezzel fejtették meg a németek ENIGMA nevű kódoló gép rejtjelét. A II. világháborús helyzet miatt csak a XX. század végén hozták nyilvánosságra létezését (50 évig titkosították). Forrás: !

29 ENIAC 1945–47 között készült el ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) Machly és Eckert villamosmérnökök készítették el USA, University of Pennsylvania jellemzői: – viszonylag megbízhatóan működött – külső kapcsolótábla segítségével programozható – elődeinél közelítőleg 2000-szer volt gyorsabb paraméterei: – előállítási költsége (akkori áron): 10 millió dollár – mérete: 30 m × 3 m × 1 m – tömege: 30 tonna fölötti – elektroncső: kb db-ot tartalmazott Érdekes: az első számítási feladatot atomfizikából kapta, amivel két óra alatt végzett, amivel egy ember papírral, ceruzával kb. 200 év alatt végezne. Forrás: 14 !

30 2. generáció ( ) fő építőelem: tranzisztor – 1948-ban találták fel: J. Bardeen, W. Brattain, W. Shockley (Bell Labs) műveleti sebesség: 10 ezer összeadó művelet/sec. jellemzők: – hosszabb élettartam – csökkenő méret – adatok rögzítése részben mágneses elven történik ismert számítógépek – 1956-ban az első: TX-0, majd TX-2 (USA - MIT) – IBM 7090, IBM 7094 (IBM - International Business Machine) – PDP-1, PDP-8 (DEC – Digital Equipment Corporation) – CDC 6600 (Control Data Corporation) – B5000 (Borroughs) 15

31 3. generáció ( ) fő építőelem: integrált áramkör – az IC-t 1958-ban J. S. Kilby találta fel műveleti sebeség: 500 ezer összeadó művelet/sec. jellemzők: – mágneses háttértároló – több felhasználós – multiprogramozás (több program) ismert számítógépek – IBM 360 (1964), – PDP-11 (DEC – Digital Equipment Corporation) 16

32 4. generáció (1980-tól) fő építőelem: mikroprocesszor (1969. M.E.Ted Hoff) – első mikroprocesszor: Intel 4004 (japán számológéphez) műveleti sebeség: 10 millió összeadó művelet/sec. (napjainkban több 100 millió) jellemzők: – számítógépek az egyéni felhasználóknak (személyi számítógépek) – szuperkaláris CPU (több utasítás egy időben, 1990-) mikroszámítógépek (személyi): – Apple Machintosh (Motorola), IBM PC XT és AT (Intel) – Amiga, Atari 8800, Commodore 64, ZX-81, ABC 80, HT1080Z (magyar) miniszámítógépek: – VAX (DEC), Alpha (DEC), AS/400 (IBM) mainframe rendszerek: – IBM (ESZR), Unisys, NCR, CDC, Borroughs [USA], Fjitsu, NEC, Hitachi [Japán], Siemens-Nixdorf [Németország] szuperszámítógépek: – Cray-1, DECmpp12000, CM2, Paragon XP/S, CYBER (CDC), RS6000 (IBM), System 3000 és Modell 3600 (NCR) 16 !

33 A személyi számítógép IBM PC

34 Mi a személyi számítógép (PC)? Nagy tömegben, személyes használatra gyártott számítógép. Az angol personal computer (személyi számítógép) kifejezés kezdőbetűiből alakult ki a gyakran használt PC elnevezés. Először 1976-ban használták az Amerikai Egyesült Államokban (Apple I.). ! 22

35 Személyi számítógépek kialakulása I APPLE I. – az első PC Steven Jobs, Steve Wozniak készítette el az első, személyes használatra szánt számítógépet. x

36 Személyi számítógépek kialakulása II – Commodore háziszámítógép 1978 – Atari háziszámítógép 1978 – INTEL 8086, INTEL 8088 processzorok megjelenése, az első IBM PC-hez 21 x

37 Személyi számítógépek kialakulása III – az első IBM PC: INTEL 8088 processzor, MS-DOS operációs rendszer ! 21

38 Mi az IBM kompatibilis PC? Egy számítógép akkor IBM kompatibilis, ha minden egyező körülmény esetén bármely program ugyanazon bemeneti adatok mellett az eredeti IBM PC-vel azonos kimeneti adatokat szolgáltat. A kompatibilis számítógépek nem márkás gépek, ún. NONAME (névtelen) PC-k, amelyeket legtöbb esetben az összeillő alkatrészek összeszerelésével kap a meg felhasználó az eladótól. IBM > Lenovo 21 !

39 Miért sikeres az IBM kompatibilis PC? Nyitott architektúra: ez azt jelenti, hogy a számítógép modulárisan építhető össze, vagyis a felhasználó igényei szerint bővítheti a saját számítógépét. Kompatibilitás a régi és az új típusok között, így a régi programok (általában) az újabb számítógép típuson is használhatók. Ár: a gépcsalád nagy mennyiségű előállításának, tömeges gyártásának következménye a számítógépek árának csökkenése. ! 36

40 Más PC-k Apple Macintosh pl.: iMac G5 Amiga Sun Sparcstation NeXT... x

41 Számítógépek csoportosítása napjainkban Szuperszámítógépek: tudományos, katonai munkákhoz nagy teljesítményű számítógépek Számítógép-farm: személyi számítógépek speciális összeköttetésével elért kimagasló teljesítmény. Személyi számítógépek: kisebb kutatómunkához, cégek számára, otthoni használatra: – nem hordozható (desktop) – hordozható (laptop, notebook) – mobil eszközök (tablet pc, PDA, mobiltelefon+PDA, Pentop) Beépített speciális számítógépek (mobiltelefon, mikrohullámú sütő, mosógép, mosogatógép, intelligens hűtő, intelligens porszívó !

42 nem hordozható – hordozható: laptop, notebook mobil eszközök: – tablet pc, – PDA, – mobiltelefon+PDA – Pentop A személyi számítógépek csoportosítása 22 !

43 Az IBM kompatibilis személyi számítógép (PC) hardverismeretei Központi egység és az alaplap Processzor (CPU) Belső tárak (RAM, EEPROM-BIOS)

44 A Neumann elvű számítógépek logikai felépítése Központi egység – processzor – operatív tár Perifériák – bemeneti egységek – kimeneti egységek – háttértárak bemeneti egységek (input) kimeneti egységek (output) 26 !

45 IBM kompatibilis PC-k logikai felépítése ma Alaplap – processzor – operatív tár... Perifériák – bemeneti egység – kimeneti egység – háttértárak – kommunikációs eszközök –... bemeneti egységek (input) kimeneti egységek (output) 26 !

46 Az alaplap szerepe Integrált áramkörökből álló lap, egy nyomtatott áramkör, amely tartalmazza a számítógép központi egységének részeit, valamint a perifériákkal való kapcsolattartás elemeit, azaz a számítógép működése és vezérlése szempontjából meghatározó egységek csaknem mindegyikét. Az alaplaphoz adott füzet tartalmazza a rajta elhelyezhető eszközöket, illetve az elhelyezés módját, valamint a beállítások (konfigurálás) lehetőségeit. 27 !

47 Integrált áramköri lapok Alaplap: alapvető áramköri elemek találhatók rajta Bővítő kártyák: egyes perifériák a segítségükkel csatlakoznak az alaplaphoz 27 !

48 Az alaplap főbb részei Processzor (CPU) Operatív memória – belső tár Órajelgenerátor I/O vezérlő Sínrendszer – buszrendszer, periféria csatlakozók (pl.: slot, port, …) Tápegység !

49 A processzor (CPU) fő feladata A rendszer egészének vezérlése: a program utasításainak dekódolása után biztosítja a számítógép egyéb részeinek, illetve a csatlakozó perifériáknak a vezérlését. meghatározó jellemzői: típusnév busz mérete (bit) műveleti sebesség (MHz) … 28 !

50 Az operatív memória (belső tár) feladata A számítógép működése közben a végrehajtáshoz szükséges, valamint a végrehajtás alatt keletkező adatok tárolása. A belső tárakat a központi vezérlőegység közvetlenül eléri, ezért tartalmazza a végrehajtás alatt a program(ok) utasításait, és az ahhoz kapcsolódó adatokat. 31 !

51 Az alaplapon lévő órajel-generátor állítja elő a vezérlő áramkör órajelét, hiszen ezen ütemezett áramkörök csak az ütemező jel hatására képesek működni, két jel között az áramkör nem végez feladatot, így a működési sebességet nagy mértékben befolyásolja az órajel frekvenciája. Az értékét Hz-ben (hertz) adják meg, ami megmutatja, hogy másodpercenként hány műveletet kezdhet el a processzor, valamint az összes többi vezérlő számára meghatározza a munkavégzés sebességét. Órajel-generátor x

52 Az órajel-generátor chip az alaplapon Órajel-generátor x

53 I/O vezérlő vagy perifériavezérlő (I-input-bemenet, O-output-kimenet) az operatív tár és egyes perifériák közötti adatbeviteli és -kiviteli műveleteket vezérlő speciális processzor, amely a CPU felügyelete alatt, de attól függetlenül működik.

54 Sínrendszer (buszrendszer) Egy számítógéprendszer funkcionális elemei között kapcsolatot teremtő vezetékek összessége, amelyek segítségével valósul meg a különféle jelek átvitele. A jelek által hordozott kódolt adat természete alapján 3 sínt különböztetünk meg: adatsín, címsín, vezérlő sín. 36 !

55 Periféria csatlakozók Az alaplappal a perifériák kapcsolata lehet vezetékes, vagy vezeték nélküli. A vezetékes kapcsolathoz az alaplapra helyezett csatlakozókat (pl.: a billentyűzet esetén), vagy az alaplap egyik bővítőhelyébe (slot) illesztett bővítőkártya csatlakozóját kell használni. A vezeték nélküli kapcsolathoz is szükség van egy berendezésre ami az alaplap felé továbbítja az adott jelet, illetve a adatokat elküldi a periféria számára. 36 !

56 A PC fizikai kiépítésének alapelemei Chip (lapka) Mikroprocesszor (CPU) Integrált áramköri lapok: alaplap, bővítőkártyák !

57 A főbb egységek az alaplapon 27 x

58 Moore-szabály a technológiai haladást jellemezhetjük vele (megfigyelés alapján) Gordon Moore (Intel alapító tag) eredeti szabály a memóriaáramkörre: – 3 évenként új generáció – generációnként négyszeres kapacitás növekedés – egy lapkán elhelyezhető tranzisztorok száma lineárisan nő mai értelmezése: – tranzisztorok száma 18 hónaponként megkétszereződik (+60%/év), ami kb ig lesz igaz (fizikai paraméterek miatt) – másik értelmezés: változatlan áron évről évre egyre nagyobb teljesítményű számítógépet kaphatunk Forrás: Tanenbaum, 40.A grafikon forrása: x

59 Moore-szabály az Intel processzorlapkáira az Intel cég processzoraira vonatkozó értelmezése (sárgával jelölve a szabályt): A grafikon forrása: x

60 Az alaplap funkcionális egységei A processzor (CPU)

61 A processzor helye az alaplapon 28 x

62 A processzor (CPU) fő részei Központi vezérlőegység Aritmetikai és logikai egység (ALU) !

63 Központi vezérlőegység fő feladata A rendszer egészének vezérlése: a program utasításainak dekódolása után biztosítja a számítógép egyéb részeinek, illetve a csatlakozó perifériáknak a vezérlését. Figyelem! A processzort magát, valamint annak az itt tárgyalt részét is nevezhetik központi vezérlőegységnek. 28 !

64 Az aritmetikai és logikai egység feladata A központi vezérlőegység munkája során felmerülő aritmetikai (4 alapművelet) és logikai műveleteket hajtja végre korlátos nagyságú számokon. Az összeadásra vezeti vissza a többi műveletet is, amelynek helyességét az ilyen irányú, mélyebb matematikai ismerettel lehet belátni. 28 !

65 A processzor (CPU) jellemzői Típusnév: a fejlesztők vagy a gyártók által adott egyedi elnevezés Órajel frekvencia (Hz): az órajelet az alaplapon található órajel-generátor állítja elő. A mai GHz (gigahertz) mértékegység azt mutatja meg, hogy másodpercenként hány milliárd műveletet kezdhet el a processzor. Belső/külső sínszélesség (bit) (busz szélesség): Az egyszerre elküldhető elemi adatok száma A táblázatokban lévő egyéb jellemzők: – Műveleti sebesség MIPS = Millions of Instruction Per Second): A végrehajtott utasítások száma másodpercenként – Utasításkészlet – Vezetékvastagság (mikron) !

66 A mai AMD processzorok Név Sebesség (MHz) FoglalatTechnológia (mikron) Megjel.PlusszMag Athlon (37,2) 1800 (2100+, 2200+) Socket 4620, Kevésbé melegszik 1,6-1,7V Thorough-bred Athlon (37,6) 2130 (2600+,2400+) Socket 4620, mm MHz buszsebesség Thorough-bred B Athlon (37,6) (2700+,2800+) Socket 4620, MHz buszsebesség Thorough-bred B Athlon (37,6) 3000 (2500+,2800+) Socket 4620, x L2 cacheBarton Athlon0, bites, DDR memóriavezérlő HiperTransport struktúra, SSE 2 Opteron 30 !

67 Az AMD processzorok 30 x

68 AMD XP-2600, 2133 Mhz 30 x

69 TípusÉv Tranzisz- torok számaMikron Órajel (MHz) Sín (bit) MIPS ,00062 MHz ,00035 MHz16 / , MHz , MHz ,200, MHz3220 Pentium19933,100, MHz32/64100 Pentium II19977,500, MHz32/64~300 Pentium III19999,500, MHz32/64~510 Pentium ,000, GHz32/64~ GHz Összefoglaló az Intel processzorokról 30 !

70 Pentium II Pentium (Pro) Pentium III Pentium 4 30 x

71 A mai Intel processzorok Név Sebesség (MHz) FoglalatTechnológia (mikron) Megjel.PlusszMag Pentium III Slot 20,18 0, Kb L2 a magban Coppermine Tualatin Celeron II Slot Kb L2 a magban Pentium Socket 423 0, nov Teljesen új struktúra Willamate Pentium 42 GHz felettSocket 478 0,13512 L2 A és B változat 133 MHz FSB Nothwood Pentium 43,06 GhzSocket 478 0, május HyperTreading tech. (2 virtuális processzor Prescott 30 !

72 Az alaplap funkcionális egységei Operatív memória (belső tár) Várjon Fennség! Fél év múlva úgyis csak a felébe kerül! A legújabb számítógép 16 színű, egy merev lemezen, sőt még egér is van hozzá!

73 Az operatív memória (belső tár) feladata A számítógép működése közben a végrehajtáshoz szükséges, valamint a végrehajtás alatt keletkező adatok tárolása. A belső tárakat a központi vezérlőegység közvetlenül eléri, ezért tartalmazza a végrehajtás alatt a program(ok) utasításait, és az ahhoz kapcsolódó adatokat. 31 !

74 A belső tárak csoportosítása Adatfelejtő tárak – Dinamikus RAM – DRAM (felhasználó adatai) – Statikus RAM – SRAM Adatőrző tárak – ROM – EPROM – EEPROM – EEPROM-Flash (az alaplapon BIOS) 31

75 A belső tárak helye az alaplapon x

76 Az adatfelejtő operatív tár A felhasználó írhatja olvashatja, ide kerül a számítógépes munkavégzés során minden elindított program utasítása, valamint adat, részadat. Műveletek: írás, olvasás. Angol elnevezéssel RAM (Random Acces Memory), azaz véletlen elérésű memória. a gép kikapcsolásakor elveszti tartalmát 33 !

77 Adatmennyiség mérése 1 bit=1 bináris elemen tárolgató adat 8 bit=1 bájt (byte) 1024 Bájt=1 KB (kilobájt) 1024 KB=1 MB (megabájt) 1024 MB=1 GB (gigabájt) 1024 GB=1 TB (terabájt) 19 !

78 Az adatőrző belső tárak jellemzése Olyan véletlen elérésű operatív tár, ahová a felhasználó soha (ROM) vagy csak speciális körülmények esetén írhat (EPROM, EEPROM, Flash – speciális EEPROM). Mérete állandó, tartalma ritkán változhat Az adatokat a számítógép kikapcsolt állapotában is megőrzi. Az alaplapon lévő, azzal együtt forgalmazott kiemelten fontos ilyen tár: BIOS (basic input output system - alapvető bemeneti/kimeneti rendszer) 31 !

79 A BIOS feladatai hardverelemek ellenőrzése az operációs rendszer kulcselemeinek betöltése az adatfelejtő tárba (dinamikus RAM) 31 !

80 A számítógép kikapcsolt állapotban 32 !

81 Bekapcsoláskor az első program betöltődése 32 !

82 A felhasználó munka közben… 33 !

83 Adattárak az alaplapon II. 31 x

84 Adattárak az alaplapon III. 31 x

85 Az IBM kompatibilis PC hardverismeretei PERIFÉRIÁK

86 Az interfészről Roger! Ellenőrizd, hogy van a varrógép számítógéphez kapcsolva! Már megint a függönybe szőve kaptam t. (Rich Tennant)

87 IBM kompatibilis PC-k logikai felépítése Alaplap – processzor – operatív tár... Perifériák – bemeneti egység – kimeneti egység – háttértárak – kommunikációs eszközök –... bemeneti egységek (input) kimeneti egységek (output) 26 !

88 Interfész (interface) Olyan kapcsolódási felület és leírás, amely meghatározza, hogyan csatlakozhat két számítógép, két program; hogyan használhat egy program egy berendezést; hogyan használhat a felhasználó egy programot vagy a számítógép egészét. Az utóbbi a felhasználói (user) interfész. 35 !

89 GUI (graphical user interface) Az, hogy miként használhatjuk az operációs rendszerünket, azon belül a felhasználói programokat, vagyis a felület kezelhetősége, felhasználó barát volta jelentősen befolyásolja a számítógép használatának tanulási idejét és a későbbi munkavégzés minőségét, ezt a felület a felhasználói (user) interfész. Manapság a legtöbb operációs rendszer és program a grafikus felhasználói felületet is támogatja, melynek alapelemei objektumok (ablakok, ikonok...). A programok kezelése egységesebb, mint a karakteres interfész esetén. 35 !

90 Perifériák csatlakoztatása az alaplaphoz Az alaplappal a perifériák kapcsolata lehet vezetékes, vagy vezeték nélküli. A vezetékes kapcsolathoz az alaplapra helyezett csatlakozókat (pl.: a billentyűzet esetén), vagy az alaplap egyik bővítőhelyébe (slot) illesztett bővítőkártya csatlakozóját kell használni. A vezeték nélküli kapcsolathoz szükség van egy berendezésre ami az alaplap felé továbbítja az adott jelet, illetve a adatokat elküldi a periféria számára. slot bővítő- kártya Az alaplap csatlakozói 36 !

91 PERIFÉRIÁK Bemeneti egységek Kimeneti egységek Háttértárak Egyéb perifériák

92 IBM kompatibilis PC-k logikai felépítése Alaplap – processzor – operatív tár... Perifériák – bemeneti egység – kimeneti egység – háttértárak – kommunikációs eszközök –... bemeneti egységek (input) kimeneti egységek (output) 26 !

93 Bemeneti (input) perifériák olyan eszközök, melyekkel a felhasználó adatokat juttathat a számítógéphez tartozó adattárba. Jellemző eszközök: – billentyűzet – mutatóeszközök egér érintőpad (touchpad) érintőképernyő (touchscreen) – szkenner – mikrofon – (web)kamera – vonalkód-olvasó berendezés... -Apádnak sikerült egeret szereznie. Most hogy kell használni? 42 !

94 Billentyűzet Négy fő részre osztható: – alfanumerikus blokk, – (kurzor)vezérlő blokk, – numerikus blokk, – funkciós blokk. 43 !

95 Billentyűzet A vezetékes és a vezeték nélküli kapcsolat is elképzelhető az alaplappal. Ma már létezik mosható és a padra vetített billentyűzet is. Ergonomikus tervezésű billentyűzet 43 x

96 Mutatóeszközök - egér az emberi mutogatást kódolhatjuk vele, azaz mutatóeszköz, így a grafikus felületű rendszerek kiemelten fontos adatbeviteli eszköze Fajtái: – optomechanikus egér – optikai egér – hanyattegér (trackball) Egyéb mutatóeszközök: – tollegér (penmouse) – érintőpad (touchpad) – érintőképernyő (touchscreen) 46 !

97 Mutatóeszközök - optomechanikus egér az elmozdulást egy golyó forgása segítségével érzékeli golyó elforgatható gyűrű 46 !

98 Mutatóeszközök - az egér működése 1. A golyó fordul 2. A golyó fordítja a rudakat 3. A lyukas tárcsa elfordul 4. A LED fénye segít érzékelni az elmozdulást és az irányt 5. Az érzékelők az elmozdulás adatait továbbküldik Az ábra forrása: 46 !

99 Mutatóeszközök - optomechanikus egér érintőképernyő (touchscreen) érintőpad (touchpad) tollegér (penmouse) optikai egér hanyattegér (trackball) 46 x

100 Szkenner síklapdigitalizáló eszköz, ismertebb típusok: – lapszkenner – kézi szkenner – diaszkenner – mikrofilmszkenner 47 !

101 Szkennerek diaszkennermikrofilmszkenner lapszkenner kéziszkenner 47 x

102 Szkenner - mátrixelvű képalkotás A képet képpontok alkotják 55 !

103 Szkenner - digitalizálás a fény segítségével a fényérzékeny diódák érzékelik a síklapról visszaverődő fényt a fény intenzitásától függően egy kódot rendel az adott ponthoz tárolja a kódokat, így a számítógép képes az adatok feldolgozására az inchenként felismert pontok száma mindkét irányban igen fontos mutatója a szkennernek. pl. 600x600 dpi, azaz 600 képpontot ismer fel vízszintesen és függőlegesen is. (1 inch kb. 2,54 cm) Egy-egy képpont kóddá alakítsa jelenti a digitalizálást 47 !

104 Kimeneti (output) perifériák olyan eszközök, melyekkel általában a felhasználó számára is értelmezhető módon kapjuk meg az adatokat a számítógép valamely adattárából. Jellemző eszközök: – monitor, projektor – nyomtató – hangszóró – rajzgép !

105 Monitor a belső tárban lévő adatok megjelenítésére alkalmas eszköz, szükséges hozzá egy ún. monitorvezérlő kártya vagy grafikus kártya is, amit manapság az alaplapra integrálnak. A mai monitorok fajtái: – katódsugárcsöves (CRT) – LCD (lapos) – TFT (lapos - vékonyfilm tranzisztor) – PDP (lapos – plazma) 50 !

106 Monitor - CRT A katódsugárcsőben (Cathode Ray Tube) az elektronsugarat eltérítő elektromágnesek „mozgatják” a képernyő adott pontja felé. Az elektron a képernyő belső felületén lévő foszforba ütközve világítani kezd, ami egy képpontnak felel meg, azaz képalkotása mátrix elvű. 50 !

107 Monitor - TFT A TFT (Thin Film Transistor Technology) magyarul vékonyfilm- tranzisztoros monitor, vagy „lapos” monitor a folyadékkristályos (LCD – Liquid Crystal Display) monitor előállításának legújabb gyártási technológiája. Az ergonómiai szempontoknak jobban megfelelnek a CRT monitorokhoz képest (kevésbé károsítják az emberi szervezetet), kisebb helyet foglalnak el, és jelentősen kisebb a fogyasztásuk. 50 !

108 Monitor - PDP A PDP, vagyis a plazmaképernyő sok jellemzője még nem közelíti meg a TFT technikával készülteket, de nagy előnye, hogy kizárólag a PDP monitor gyártható 40"-os vagy ettől nagyobb méretben. 51 x

109 Monitor – főbb jellemzők grafikus felbontóképesség, pl.: 1024x768 képernyőátló mérete (inch, coll, hüvelyk) pl.: 15", 17", 1"=2,54 cm (kerekítve) színmélység, pl.: 16,7 millió vagy 4,29 milliárd a készüléknek van-e káros sugárzása 51 !

110 Nyomtató karakternyomtató: csak karaktereket nyomtat – karos – margarétafejes – íróláncos – íróhengeres mátrixnyomtatók: pontokat jelenít meg – tűs nyomtató – tintasugaras nyomtató – hőnyomtató elektrosztatikus nyomtatók: festékport éget – lézernyomtató – LED-es nyomtató 55

111 Tintasugaras nyomtató 56 !

112 Lézernyomtató 57 !

113 A nyomtatók összehasonlítása Nyomtatófajta Színes nyomtatás papír legolcsóbb készülék kb. ára (2005) zaj üzemeltetési költség karakter1 színű, a festékszalag színe általában leporellónincs adathangosalacsony, festékszalag tűslehet, de inkább 1 színű leporello, géppapír35 000,-hangosalacsony, festékszalag tintasugarasáltalában csak színes megfelelően nedvszívó géppapír vagy fotópapír vagy speciális fólia ,-csendesközepes, festékpatron, fotópapír lézerfekete-fehér vagy színes készülék hőálló papír, fólia25 000,- színes készüléknél: ,- csendesközepes, toner, színesnél drága 55 !

114 Háttértárak olyan adattár, amely képes (nagy mennyiségű), felhasználói adat (hosszú távú) tárolására. Akkor is tárol, amikor a számítógép nem üzemel. Jellemző eszközök: – papíralapú: lyukkártya, lyukszalag – mágneses elvű: mágnesdob mágnesszalag mágneslemez (hajlékonylemez, merevlemez) – optikai: csak olvasható, egyszer írható, újraírható – magnetooptikai tár – elektronikus: PenDrive memoriakártyák !

115 Hajlékonylemez - flopi A hajlékonylemezek olvasható és írható adathordozók, legismertebbek: – flopi, – ZipDrive (tárolókapacitása: 100 Mbájt), – LS-12 vagy a:drive (tárolókapacitása: 120 Mbájt). Az adathordozót (flopit), vagyis a lemezt csak a megfelelő meghajtó egységgel (FDD – Floppy Disk Drive) lehet írni és olvasni. A meghajtó lámpája a lemez használatakor világít, ilyenkor a lemezt nem szabad kivenni. A flopi jellemzői: 3,5" a lemez átmérője, tárolókapacitása 1,44 MBájt, adatátviteli sebessége 500 Kbit/sec 60 !

116 Hajlékonylemez - flopi A flopi írásvédetté tehető 62 !

117 Merevlemez - winchester A merevlemezes technológiára épülő háttértárak: – SyQuest és PLI lemezek merevlemezes technológiára épülő, cserélhető háttértárak, tárkapacitásuk MBájt közötti, átmérőjük 5,25" vagy 3,5". – JAZ lemez szintén cserélhető merevlemezes technológián alapuló háttértár, kapacitása 2 GBájt. A winchester a flopinál nagyobb tárkapacitású, gyorsabb adatelérésű háttértár. 63 !

118 Merevlemez - winchester A winchesternél az adathordozó lemezeket egybeépítették a meghajtó egységgel, a lemezek nem cserélhetőek. A merevlemezes tárolók több, egymás fölött elhelyezkedő fémből – általában alumíniumból – készült, vékony mágneses rétegű lemezből állnak. 63 !

119 Optikai tárak – Az adattárolás elve Az optikai háttértárak mindegyike lézerfény segítségével olvasható és írható. Az optikai háttértárak többségénél a lemez felülete (land), illetve az azon létrehozott apró gödör (pit) hordozza a digitális adat két állapotát. A lemez felületéről az adatok olvasása lézersugárral történik. A visszavert lézerfény intenzitása eltérő a land és a pit esetén, amit egy fotódióda alakít át a számítógép számára feldolgozható elektromos jellé. Az optikai tárolók legtöbbjénél az adattárolás elve lényegében ilyen egyszerű. Az optikai elvű tárolók – az írhatóság alapján – három csoportra oszthatók: a felhasználó által nem írható (csak olvasható), egyszer írható és többször írható lemezekre. 66 !

120 Optikai tárak - CD CD (Compact Disc – kompaktlemez) A CD használatának három módja ismert: az adathordozó lemez kézzel megfogható, ez kerül a meghajtóból kigördülő tálcára, vagy a lemezt egy műanyag tokba (caddy) kell tenni, és így tolható a meghajtóba, vagy a lemezt eleve a tokkal gyártják, és ezt helyezzük a meghajtóba. A CD-lemez egy 12 cm (ritkán 8 cm) átmérőjű műanyag korong. A CD tárkapacitása: 650 MB vagy 700 MB DVD A DVD lehet egyoldalas, ill. kétoldalas. Az utóbbi esetben az egyik oldal lejátszása után a lemezt meg kell fordítani. A tárolókapacitás növelhető úgy is, hogy az összeragasztandó lemezen egymás fölött, két rétegben találhatók az adatok. A rétegek és a oldalak számának függvényében a DVD-ROM kapacitása 4,7 GBájt és 17 GBájt közötti lehet. 66 !

121 Optikai tárak - Csak olvasható (ROM) A felhasználó számára csak olvasható tárak, olvasásához egy meghajtó egység is szükséges a DVD meghajtó képes olvasni a CD formátumokat is. CD-ROM, DVD-ROM pl.: újságmellékletek, jogtár, játék 67 !

122 Optikai tárak - egyszer írható A felhasználó számára csak egyszer írható tárak, az íráshoz egy író egység és egy speciális program is szükséges. Ez az egység képes olvasni is a CD, ill. a DVD lemezeket. CD-R, DVD-R, DVD+R land pit 70 !

123 Optikai tárak - újraírható Elnevezései: törölhető, újraírható, többször írható Törölhető, majd ismételten írható tárak, amihez egy speciális újraíró berendezés szükséges és a program. Az újraíró berendezés az egyszer írható eszközöket is tudja írni és tudja olvasni az adatokat. CD-RW DVD-RW DVD+RW DVD-RAM 73 !

124 USB tár/PenDrive/USBKey Angol neve: PenDrive vagy FlashDrive, USBKey, magyarul USB meghajtó, Flash meghajtó, USB tár, USB kulcs A tároló egy apró kulcstartóra hasonlít, de gyakorlatilag flopiként kezelhető, hiszen az USB csatlakozóra helyezve az adatok úgy írhatók rá, mint a mágneses adathordozókra, csak kicsit lassabban, azaz adatok igen sokszor letörölhetőek róla, majd újraírhatók. A tárolókapacitása az egy gigabájtot is túllépheti. Előnye továbbá, hogy az adatok parányi helyen elférnek és külső ártalmakra sem érzékeny. 76 !

125 Memóriakártyák (CompactFlash) elektronikus elven működő hordozható tárak digitális fényképezőgépek, kamerák, MP3-lejátszók (tömörített formájú zenei adatot lejátszó eszköz), illetve a PDA-k (kézi számítógépek) elengedhetetlen tartozéka Fajtái: – CompactFlash (CF) Type I és CF Type II. – xD Picture Card – SmartMedia (SM) – Secure Digital (SD) – MultiMediaCard (MMC) – Memory Stick (MS) – Memory Stick PRO (MS PRO) 76

126 Egyéb perifériák Kommunikációs perifériák: a számítógépek összeköttetésére szolgálnak – modem – hálózati kártya... Több funkciós perifériák – webkamerás, hangszórós monitor – mágneskártya olvasót tartalmazó nyomtató – nyomtató, fax és szkenner egy eszközben – USB tár, diktafon, zenelejátszó, rádió egyben – mobil telefon – robotok, háztartási gépek... 76

127 Felhasznált irodalom Abonyi Zsolt: PC hardver kézikönyv. ComputerBooks, 1998, Bp. Antal Péter - Bóta László - Szabó Bálint: Informatikai alapismeretek. Médiainformatikai kiadványok. EKF Líceum, Eger, Boér László-Dóra Gyula-Fenyő László-Seres Attila: Az IBM PC-k belső feláépítése. LSI, 1989, Bp. Dichschus, Arthur: Egyszerűen PC-ismeretek. Hardver 1. Panem, 1998, Bp. Ila László – Sághi Balázs: Megjelenítők, háttértárolók, soros és párhuzamos interfész. PC-Műhely 2. Panem, 1996, Bp. Ila László : PC-építés, tesztelés, eszközkezelés. PC-Műhely 3. Panem, 1996, Bp. Markó Imre: PC Hardver. Konfigurálás és installálás. LSI, 2000, Bp. Racskó Péter: Bevezetés a számítástechnikába. LSI, Raffai Mária: Az informatika fél évszázada. Springer, 1997, Bp. Sághi Balázs: Alaplapok, sínrendszerek, konfigurálás. PC-Műhely 1. Panem, 1996, Bp. Tanenbaum, Andrew S.: Számítógép-architektúrák. Panem, 2001, Bp. ! x x A zárthelyi tesztjében fontos szerepe van A zárthelyi tesztjében nem szerepel Oldalszámok ebből a jegyzetből.


Letölteni ppt "Informatikai alapismeretek. Mit értünk informatika alatt? Az információs rendszerek létrehozásával, struktúrájának és működésének elemzésével foglalkozó."

Hasonló előadás


Google Hirdetések