ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 9-b ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ Δρ. Στυλιανή.

Slides:



Advertisements
Παρόμοιες παρουσιάσεις
2.1 Παράσταση και επεξεργασία πληροφοριών
Advertisements

5 Οργάνωση υπολογιστών Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών ã Εκδόσεις Κλειδάριθμος.
Εισαγωγή στις Τεχνολογίες της Πληροφορικής και των Επικοινωνιών
Ο Ηλεκτρονικός Υπολογιστής
Εισαγωγή στους Η.Υ. Πανίκος Βρυωνίδης.
Λειτουργικό Σύστημα ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ENOTHTA B.1.3 (1)
Εισαγωγικές έννοιες πληροφορικής
Προγραμματισμός Η/Υ Πανεπιστήμιο Αιγαίου
Εφαρμογές Πληροφορικής A’ Λυκείου
Το υλικο του Υπολογιστη
ΤΑΞΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Βασικές Έννοιες Επανάληψη (1).
Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Γλώσσες Μηχανής
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Το υλικό των υπολογιστών.
Το υλικό του Υπολογιστή
Γυμνάσιο Νέας Κυδωνίας
ΥΛΙΚΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ.
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Κεφάλαιο 2: Το Υλικό του Υπολογιστή
Εικόνα 2.1: Η Κεντρική Μονάδα.
Γυμνάσιο Νέας Κυδωνίας
To υπολογιστικό σύστημα
Ο ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ
Γνωριμία με το Λογισμικό του Η/Υ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΜΑΘΗΜΑ 1.
Τα θέματα μας σήμερα Ηλεκτρονικοί υπολογιστές Υλικό και λογισμικό
ΓΝΩΡΙΖΩ ΤΟΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ
ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Διακρίνεται σε:
Α’ Γυμνασίου Βιβλίο «Σημειώσεις» σελίδες Α2
Στο μάθημα αυτό θα περιγραφεί η βασική εσωτερική δομή ενός συστήματος υπολογιστή και ιδιαίτερα τα χαρακτηριστικά και η λειτουργία της Κεντρικής Μονάδας.
ΕΝΟΤΗΤΑ 2: ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ
Ο ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ
Κεφάλαιο 2 Το Εσωτερικό του υπολογιστή
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Κεφάλαιο 2: Το Υλικό του Υπολογιστή
Το Υλικό του Υπολογιστή
Το Υλικό (Hardware) του υπολογιστή
Υλικό – Λογισμικό – Μονάδες εισόδου/εξόδου
Ο προσωπικός υπολογιστής εσωτερικά
Αρχιτεκτονική Ηλεκτρονικών Υπολογιστών
ΕΝΟΤΗΤΑ 2 – Κεφάλαιο 5: To λογισμικό του υπολογιστή
Λογισμικό Υπολογιστή Για να μπορεί το Υλικό μέρος του Υπολογιστή να εκτελεί και τη πιο απλή επεξεργασία δεδομένων χρειάζεται ένα σύνολο εντολών.Οι οδηγίες.
Το Υλικό του Υπολογιστή
Κεφάλαιο 3: Το υλικό των Υπολογιστών
ΕΝΟΤΗΤΑ 2 – Κεφάλαιο 5: Γνωριμία με το Λογισμικό
Κρυφή μνήμη (cache memory) (1/2) Εισαγωγή στην Πληροφορκή1 Η κρυφή μνήμη είναι μία πολύ γρήγορη μνήμη – πιο γρήγορη από την κύρια μνήμη – αλλά πιο αργή.
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Κεφάλαιο 2: Το εσωτερικό του Υπολογιστή Β΄ τάξη Λέξεις Κλειδιά: Μητρική πλακέτα, κάρτες επέκτασης, κάρτα οθόνης, κάρτα ήχου, τροφοδοτικό, Κεντρική.
Η Κεντρική Μονάδα Συστήματος Εισαγωγή στην Πληροφορκή 1 Η κεντρική μονάδα του συστήματος (base unit ή system unit) αποτελεί τον πυρήνα ενός υπολογιστή.
Καταχωρητές (Registers) (1/3) Εισαγωγή στην Πληροφορκή1 Οι Καταχωρητές (Registers) είναι ειδικές θέσεις μνήμης υψηλής ταχύτητας που χρησιμοποιούνται για.
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Κεφάλαιο 2: Το εσωτερικό του Υπολογιστή Το εσωτερικό της Κεντρικής Μονάδας.
ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ. Περιφερειακές συσκευές  Περιφερειακές συσκευές ονομάζουμε τις συσκευές που συνδέονται εξωτερικά με την Κεντρική Μονάδα του υπολογιστή.
Υπολογιστής Υλικό (συσκευές) Λογισμικό (προγράμματα) Συσκευές Εξόδου Συσκευές Εισόδου Αποθηκευτικά Μέσα Λογισμικό Συστήματος Λογισμικό Εφαρμογών Κεντρική.
Πληροφορική Α' Γυμνασίου 1 Κεφάλαιο 2 Το υλικό του Υπολογιστή.
5ο Δημοτικό Σχολείο Αγρινίου. Δεδομένα - Πληροφορία Υλικό Λογισμικό Μονάδες Εισόδου Μονάδες Εξόδου Κεντρική Μονάδα.
Συγγράμματα Γκιμπερίτης Βαγγέλης Δεξιότητες στην Κοινωνία της Πληροφορίας – Εφαρμογές Πληροφορικής. Γουλτίδης, Χρήστος ECDL /10/2009.
Το εσωτερικό ενός υπολογιστή
στην Επιστήμη των Υπολογιστών Κωδικός Διαφανειών: MKT110
Συγγράμματα Γκιμπερίτης Βαγγέλης
Ο ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ
Τίτλοσ μαθηματοσ: Το υλικό του υπολογιστή
25ο ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ ΠΕΡΙΣΤΕΡΙΟΥ
Έμυ Χ. Τμήμα: ΣΤ2 25o Δημοτικό Σχολείο Περιστερίου
ΤΑΞΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Βασικές Έννοιες Επανάληψη (2).
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Κεφάλαιο 2: Το Υλικό του Υπολογιστή
Με τι ασχολείται η πληροφορική; Η πληροφορική μελετά με επιστημονικό τρόπο: 1.Τον αποτελεσματικό τρόπο επεξεργασίας των πληροφοριών με τη βοήθεια του υπολογιστή.
Υλικό Υπολογιστών (Hardware)
Πληροφορική Α' Γυμνασίου 1 Κεφάλαιο 2 Το υλικό του Υπολογιστή.
Τα θέματα μας σήμερα Ηλεκτρονικοί υπολογιστές Υλικό και λογισμικό
Το εσωτερικό ενός υπολογιστή
ΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ
ΣΧΕΣΗ ΥΛΙΚΟΥ ΚΑΙ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ
Βασικές έννοιες (Μάθημα 2) Τίτλος: Η Συσκευή
ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ
Μεταγράφημα παρουσίασης:

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 9-b ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ Δρ. Στυλιανή Πετρούδη

Τα θέματα μας σήμερα  Ηλεκτρονικοί υπολογιστές  Υλικό και λογισμικό  Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας  Μνήμη  Προγραμματισμός

Ηλεκτρονικός υπολογιστής (Η/Υ) Ο Η/Υ είναι ένα εργαλείο. Ο Η/Υ δεν είναι έξυπνος. Εκτελεί εντολές που δέχεται από ανθρώπους

Τι κάνουν οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές Δέχονται δεδομένα στην είσοδο. Επεξεργάζονται τα δεδομένα. Παράγουν αποτελέσματα στην έξοδο.

Ηλεκτρονικός υπολογιστής Μηχανή που εκτελεί μαθηματικές πράξεις (operations) που καθορίζονται από μια λίστα εντολών (set of instructions) που ονομάζεται πρόγραμμα (program). Βασικές λειτουργίες Η/Υ: -- αποθήκευση πληροφοριών (data storage) -- ανάκληση πληροφοριών (data retrieval) -- ταχύτατη εκτέλεση μαθηματικών πράξεων

Βασικά στοιχεία Η/Υ Υλικό (hardware) Λογισμικό (software)

Υλικό (hardware) και λογισμικό (software) Υλικό -- Είναι το σύνολο των μερών του υπολογιστή που μπορεί κάποιος να δει και να πιάσει (Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας, μνήμη, περιφερειακές συσκευές) Λογισμικό -- Είναι αυτό που δίνει την “εξυπνάδα” στο υλικό. -- Προγράμματα και δεδομένα Ένας Η/Υ χρειάζεται και υλικό και λογισμικό. Το ένα δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς τη βοήθεια του άλλου.

Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ) Central Processing Unit (CPU) Είναι το μέρος του υπολογιστή που κάνει την κυρίως εργασία δίνοντας εντολές σε όλα τα υπόλοιπα μέρη του υπολογιστή. Αποτελείται από τρία κύρια μέρη: -- Μονάδα ελέγχου (control unit) -- Αριθμητική λογική μονάδα (arithmetic logic unit) -- Καταχωρητές (registers)

ΚΜΕ -- Μονάδα ελέγχου (control unit) Είναι το πιο περίπλοκο κομμάτι του συστήματος. Έχει τον ίδιο ρόλο που έχει ένας επιστάτης σε ένα εργοτάξιο. Συντονίζει τις διεργασίες που απαιτούνται για την εκτέλεση κάθε εντολής (δεν εκτελεί τις εντολές). Ελέγχει πως και πότε οι συσκευές εισόδου στέλλουν δεδομένα. Φυλάει και ανακαλεί δεδομένα από και προς ορισμένες θέσεις στη μνήμη. Ερμηνεύει τις εντολές που πρόκειται να εκτελεστούν. Στέλνει δεδομένα στις συσκευές εξόδου.

ΚΜΕ -- Αριθμητική Λογική Μονάδα (Arithmetic Logic Unit) (ALU) Είναι το μέρος του υπολογιστή που κάνει όλη τη δουλειά. Εκτελεί αριθμητικές και λογικές πράξεις. Αποτελείται από ηλεκτρονικά κυκλώματα. Τα αλφαριθμητικά δεδομένα μεταφέρονται από την μνήμη στην αριθμητική λογική μονάδα, γίνονται οι απαραίτητες πράξεις και υπολογισμοί, και τα αποτελέσματα μεταφέρονται πίσω στην μνήμη.

ΚΜΕ -- Καταχωρητές (registers) Θέσεις μνήμης που χρησιμοποιούνται για την προσωρινή αποθήκευση δεδομένων που επεξεργάζεται η ΚΜΕ. Οι καταχωρητές εργάζονται κάτω από τις οδηγίες της μονάδας ελέγχου για να παραλαμβάνουν, κρατούν και μεταφέρουν οδηγίες ή δεδομένα. Έχουν μικρή χωρητικότητα αλλά είναι εξαιρετικά γρήγοροι.

Κύκλος λειτουργίας ΚΜΕ Βήμα 1: Προσκόμιση (fetching) -- Η μονάδα ελέγχου προσκομίζει την εντολή από τη μνήμη. Βήμα 2: Αποκωδικοποίηση (decoding) -- Η μονάδα ελέγχου αποκωδικοποιεί την εντολή (την ερμηνεύει) και δίνει οδηγίες για την μετακίνηση των απαραίτητων δεδομένων από τη μνήμη στην αριθμητική και λογική μονάδα. Βήμα 3: Εκτέλεση (executing) -- Η αριθμητική και λογική μονάδα εκτελεί την αριθμητική ή λογική πράξη. Βήμα 4: Αποθήκευση (storing) -- Το αποτέλεσμα της πράξης αποθηκεύεται στη μνήμη.

Συσκευές εισόδου Πληκτρολόγιο (keyboard) Ποντίκι (mouse) Χειριστήριο (joystick) Οθόνη αφής (touch screen) Συσκευές ανάγνωσης καρτών (card readers) Ψηφιακή κάμερα (digital camera) Μικρόφωνο (microphone) Σαρωτής (scanner)

Συσκευές εξόδου Αναπαριστούν τα αποτελέσματα της επεξεργασίας των δεδομένων από τον Η/Υ ούτως ώστε να γίνονται κατανοητά από τους χρήστες. Οθόνες Ηχεία Εκτυπωτές

Μνήμη (memory) Αποθήκευση/ανάκληση δεδομένων και προγραμμάτων. Δύο είδη: -- Πρόσκαιρη (volatile) -- Μόνιμη (non-volatile) Μονάδα μέτρησης μνήμης: byte (B) Ένα byte έχει 8 bits (0 ή 1) Συνήθως μετριέται σε kB, MB ή GB Θα δούμε αργότερα με λεπτομέρειες τι σημαίνουν αυτά.

Πρόσκαιρη μνήμη Φιλοξενεί τα δεδομένα και τις εντολές που χρησιμοποιούνται από ένα πρόγραμμα το οποίο εκτελείται εκείνη την ώρα. Τα δεδομένα δεν μένουν στη μνήμη όταν αφαιρεθεί η πηγή ρεύματος. Δύο κύριες υποκατηγορίες: -- Cache -- Κυρίως μνήμη (RAM) (Random Access Memory) Φυλάγονται τα δεδομένα τα οποία θα χρειαστούν πολύ σύντομα από το πρόγραμμα που τρέχει (πολύ γρήγορη => πολύ ακριβή => πολύ μικρή) (1/8-2 MB) Φυλάγονται τα δεδομένα τα οποία θα χρειαστούν σε κάποια στιγμή από το πρόγραμμα που τρέχει (πιο αργή από το cache => πιο φτηνή => πολύ μεγαλύτερη) ( MB)

Μόνιμη μνήμη Τα δεδομένα φυλάγονται σε αυτή τη μνήμη ακόμα και αν αποσυνδεθεί από την πηγή. Παραδείγματα: -- Σκληρός δίσκος (hard disk) -- Δισκέττα (floppy disk) -- CD-ROM -- ROM (Read Only Memory) (τα δεδομένα και οι εντολές της δεν αλλάζουν) (αυτά τα δεδομένα είναι απαραίτητα για τον επεξεργαστή) Πολύ πιο αργή από τη RAM (εκτός από την ROM) => πολύ φτηνότερη => πολύ μεγαλύτερη.

Λογισμικό (software) Κατηγορίες λογισμικού: -- Λειτουργικό σύστημα (operating system) -- Προγράμματα εφαρμογών (application programs)

Λειτουργικό σύστημα (operating system) Είναι ένα σύνολο προγραμμάτων που ελέγχουν τη λειτουργία του υλικού του Η/Υ. Επιτρέπει την επικοινωνία με τον υπολογιστή και τα προγράμματα του. Επιτρέπει την πρόσβαση στον υπολογιστή (π.χ. login). Επιτηρεί όλες τις λειτουργίες του υπολογιστή. Παραδείγματα λειτουργικών συστημάτων: Unix, MSDOS, Windows, Linux.

Προγράμματα εφαρμογών (application programs) Προγράμματα που διευκολύνουν το χρήστη στη διεκπεραίωση συγκεκριμένων εργασιών. Παραδείγματα: Microsoft Office (Word, Excel, PowerPoint), MATLAB, AutoCAD, FrontPage, Notepad.

Γλώσσες Η/Υ Οι γλώσσες ηλεκτρονικών υπολογιστών είναι κωδικοποιημένες μέθοδοι προγραμματισμού. Επιτρέπουν την επικοινωνία μεταξύ χρήστη και υπολογιστή. Τρία είδη γλωσσών: -- Γλώσσα μηχανής (machine language) Αποτελείται από εντολές σε δυαδικές στοιχειοσειρές -- Συμβολική γλώσσα (symbolic language, assembly language) Αποτελείται από μνημονικούς κώδικες που αντιστοιχούν σε εντολές της γλώσσας μηχανής -- Γλώσσα ψηλού επιπέδου (high level language) Μοιάζει με τις ανθρώπινες γλώσσες. Έχει κανόνες σύνταξης. Εντολές σε αγγλικές λέξεις. Ο προγραμματισμός γίνεται ανεξαρτήτως του υπολογιστή στον οποίο θα τρέξει το πρόγραμμα.

Προγραμματισμός Είναι η διαδικασία της δημιουργίας ενός προγράμματος. Το πρόγραμμα αποτελείται από μια ή περισσότερες εντολές. Η γλώσσα προγραμματισμού επιλέγεται ανάλογα με το είδος του προβλήματος που θέλουμε να επιλύσουμε (υπάρχουν διαφορές μεταξύ γλωσσών στην αποδοτικότητα, μέγεθος προγράμματος, ταχύτητα και φορητότητα).

Ανάπτυξη προγράμματος Περιγραφή του προβλήματος Ανάλυση προβλήματος, καθορισμός στόχων Σχεδίαση της λύσης σε μορφή λογικού διαγράμματος ή ψευδοκώδικα Κωδικοποίηση σε γλώσσα προγραμματισμού Έλεγχος/διόρθωση λαθών (debugging)

Λογικά διαγράμματα Χρησιμοποιούνται διάφορα σχήματα ανάλογα με το μέρος του κώδικα που αντιπροσωπεύει το σχήμα. Εκτός από αυτά υπάρχουν και άλλα σχήματα που χρησιμοποιούνται σε λογικά διαγράμματα! Αρχή/τέλος προγράμματος Ανάγνωση δεδομένων/read data Διαδικασία/process Απόφαση/Decision

Παράδειγμα Βρείτε το άθροισμα και το γινόμενο δύο αριθμών που δίνονται από το χρήστη. Λογικό διάγραμμα Ψευδοκώδικας read a, b sum = a+b prod = a*b print sum, prod