Úvod do programování a práce s počítačem

Transkript

1 Úvod do programování a práce s počítačem

2 Základní pojmy hardware železo technické vybavení počítače souhrnný název pro veškerá fyzická zařízení, kterými je počítač vybaven software programové vybavení počítače systémový software» operační systémy, pomocné programy pro správu systému (utility), překladače programovacích jazyků aplikační software» programy, se kterými pracuje uživatel» textové procesory, grafické editory, tabulkové procesory, atd.

3 bit (binary digit - dvojková číslice) je základní jednotka informace Jednotka bit se označuje b a může nabývat pouze dvou hodnot 0, 1. byte (B) 1 B = 8 bitů paměť zařízení, které slouží pro uchování informací kapacita paměti» Množství informací, které je možné do paměti uložit 1 kb = 2 10 B = 1024B, 1MB = 2 20 B, 1GB = 2 30 B

4 adresa paměti paměť bývá rozdělena na buňky určité velikosti každá buňka je jednoznačně identifikována číslem - adresou paměti vnitřní (operační) paměť uchovává aktuálně zpracovávané informace realizována polovodičovými součástkami (ns) vnější (periferní) paměť dlouhodobé uchování dat magnetický, optický princip (mikrosekundy) pomalejší přístup k datům

5 cache vyrovnávací paměť velmi rychlá paměť (rychlost procesoru) umístěná přímo na čipu procesoru konfigurace počítače počítač je skládačka počítačová sestava (lze měnit součástky)

6 Princip práce počítače Spouštíme programy Otevíráme dokumenty Ukládáme dokumenty procesor mozek počítače, vykonává všechny naprogramované činnosti operační paměť s pamětí pracuje procesor, vykonává v paměti všechny operace uchovává vstupní údaje, programy, mezivýsledky, výsledky po skončení práce (vypnutí počítače) v ní nezůstanou žádná data pevný disk zde je všechno uloženo, pracuje na principu magnetického záznamu

7 Počítač skříň (Case) klávesnice monitor myš tiskárna scanner další zařízení

8 Co je uvnitř počítačové skříně? základní deska (motherboard, MB) sběrnice procesor (CPU) operační (vnitřní paměť) paměť (RAM) sloty přídavné karty(zvuková, grafická, síťová, televizní, ) můhou být integrovány na MB mechanika (disketová, CD-ROM, DVD, DVD-ROM) zdroj napájení pevný disk (hard disc HDD)

9 Procesor mozek počítače typy procesorů Pentia (Intel), procesory firmy AMD Taktovací frekvence - důležitý parametr počet operací za 1 sekundu MHz 800 MHz 3,6 GHz šířka slova počet bitů, které je možné zpracovat během jediné operace v současné době jsou na trhu 64b procesory

10 Malý slovníček registr velmi rychlé paměťové místo malé kapacity (jednotky bytů) řadič (controller): zařízení převádějící instrukce na posloupnost signálů. Jedná se tedy o zařízení, které řídí činnost jiného zařízení. sběrnice (bus): soustava kabelů, která umožňuje přenos signálů mezi jednotlivými částmi počítače. Pomocí těchto vodičů mezi sebou jednotlivé části počítače komunikují a přenášejí data.

11 Základní deska páteř počítače místo, přes které spolu komunikují všechny části počítače neurčuje výkon, ale kompatibilitu, rozšiřitelnost a variabilitu počítače čipová sada (chipset) zajišťuje komunikaci mezi jednotlivými částmi základní desky spolupráce s dalšími komponentami počítače sloty úzké štěrbiny plné kontaktů PCI (sběrnice) modemy, síťové karty, Plug & Play AGP (sběrnice) grafická karta, rychlejší

12 Základní deska pro procesor Intel Pentium II (ATX)

13 Základní deska 2 integrované periferie diskové rozhraní řadič portů hodiny reálného času porty paralelní port (tiskárna) sériové porty PS/2 porty (klávesnice, myš) USB porty univerzální sériové rozhraní

14 Základní deska 3 FSB sběrnice připojení procesoru určuje frekvenci, na které pracuje základní deska přetaktování procesoru BIOS basic input output system základní diagnostické programy inicializace počítače uložen ve flash paměti SETUP program nastavují se parametry počítače nastavení jsou uložena v CMOS (napájecí článek)

15 CMOS Blokové schéma základní desky

16 Kolik B (bytů) potřebuji na uložení: znaku 1B písmene 2B celého čísla 4B vědeckého čísla 4B - 8B stránky textu 2 kb stránky textu Word 24 kb tabulky 14 kb malé fotografie 800 x 600 uložené jako JPEG 100 kb velké fotografie 1600 x 1200 uložené jako JPEG 400 kb zvuku v CD kvalitě 176 kb/s zvuku MP3 formát 16 kb/s videa TV kvalita 20 MB/s - nepoužitelné komprimovaného Video kb/s

17 Vnitřní paměť Paměť uchování vstupních údajů, programů, mezivýsledků, výsledů uspořádaná po slovech přístup pomocí adresy operační paměť (6 ns) kapacita paměti množství informací, které mohou být v paměti uloženy současně (GB)

18 Úvod do programování a práce s počítačem 2

19 Typy paměti RWM, RAM (Read Write Memory, Random Access Memory) provádí se zápis i čtení závislost na napájecím napětí SRAM» statická» jednou zapsaná informace zůstává DRAM» dynamická» musí se obnovovat, aby nedošlo ke ztrátě informace SDRAM» synchronní dynamické paměti» rychlejší doba přístupu

20 Typy pamětí CMOS SRAM s malou energetickou spotřebou uchování konfigurace systému DDR SDRAM Double-data-rate synchronous dynamic random access memory - typ pamětí, který nahradil svou rychlostí již nedostačující paměti Flash lze provádět změnu obsahu uchovává informace i bez energetického zdroje

21 Typy pamětí ROM (Read Only Memory) pouze pro čtení informací PROM (jednorázově elektricky programovatelná paměť pouze pro čtení) EPROM (elektronicky mazatelná paměť) stále více vytlačována Flash paměťmi

22 Vnější paměť dlouhodobé ukládání programů a dat magnetický princip optický princip Disketa (floppy disk) kotouč s magnetickou vrstvou disketa 3,5 (80 stop, 18 sektorů) Stopy a sektory na pružném disku

23 Pevný disk (HDD) kapacita stovky GB připojení přes sběrnice magnetický způsob záznamu plovoucí čtecí hlavy Řez pevným diskem Pevný disk firmy WD

24 CD-ROM compact disc read only memory čtení prováděno pomocí laserového paprsku kapacita 650MB dat (74 minut hudby) rychlost otáčení (52x150kb) ~ 8 MB/s výroba lisováním ukládání dat do spirály data jsou uložena jako posloupnost pitů(prohlubeň) a landů (vyvýšenina) Výroba CD-ROM (rodinný proces)

25 Čtení záznamu z média CD-ROM čtení probíhá v závislosti na intenzitě odraženého papsku

26 CD-R, CD-RW CD-R, dovoluje pořídit záznam CD-RW - opakované pořizování záznamu Řez médiem CD-R Řez médiem CD-RW

27 DVD stejné jako u CD-ROM disku vyšší hustota Zkratka Celý název Kapacita SS/SL Single Side / Single Layer 4,7 GB SS/DL Single Side / Double Layer 8,5 GB DS/SL Double Side / Single Layer 9,4 GB DS/DL Double Side / Double Layer 17,0 GB Řez médii DVD

28 Další externí paměťová média Jazz disk - podobný princip jako pevný disk SCSI rozhraní Streamer (GB) datové pásky (GB), velké objemy dat JAZZ disk

29 Kolik uložím obrázků? obrázek velikosti 400 kb ve formátu JPEG Paměťové médium Velikost média Počet obrázků Cache 256kB 0,6 SDRAM, DDR SDRAM 512MB 1311 Flash 256MB 655 HD 80GB Disketa 1,44MB 4 CD-R 650MB 1664 DVD-R 4,7GB ZIP 100MB 256 Páska 8GB Jazz disk 2GB 5243

30 Karty zvuková karta počítačové zpracování zvuku připojuji k ní další zařízení (sluchátka, MIDI rozhraní, mikrofon, reproduktory) televizní karta TV, rádio, teletext, video, dálkové ovládání lze zachytávat jednotlivé obrázky, nahrávat na video, listovat teletextem síťová karta připojení počítače do sítě interní modem dálkové propojení počítačů prostřednictvím telekomunikační sítě

31 Grafická karta zařízení, které zabezpečuje výstup dat na monitor podrobněji v části grafika Schéma grafické karty Grafická karta

32 Skříň počítače napájecí zdroj 200W - 300W napětí pro provedení» základní desku» diskové mechaniky» aktivní chladič desktop, minitower, miditower, bigtower ATX standard standard i pro základní desku spec. napětí +3,3V zdroj spínán základní deskou (programové zapínání/vypínání počítače)

33 Monitory velikost úhlopříčky 14, 15 vhodné na textový režim 17 monitory určené pro práci s graficky orientovanými programy, dnes nejžádanější 19, 21 profesionální práce DTP horizontální frekvence (řádkový kmitočet) khz kolik řádků se vykreslí za jednu sekundu vertikální frekvence (obnovovací kmitočet obrazu) Hz počet obrazů zobrazených za jednu sekundu 50Hz 120Hz, vyhovující od 80Hz výše

34 Monitory rozlišení závisí na parametrech grafické karty 640x480, 800x600, 1024x768, záření dříve ochranné filtry, nyní Low Radiation rozteč bodů vzdálenost luminiscenčních bodů 0,28 mm, 0,25 mm

35 Klávesnice a myš klávesnice 101 (104) kláves ve 4 blocích myš» abecední pole» funkční klávesy» kurzorové klávesy» numerická klávesnice dvě tlačítka + kolečko s tlačítkem tři tlačítka připojena přes PS/2 port nebo USB port optická myš, bezdrátová myš

36 Tiskárny Parametr Vysvětlení Rozsah Typ tisku Způsob použitý k tisku jednotlivých znaků jehličková, tepelná, inkoustová, laserová, LED, s pevným inkoustem, sublimační Rychlost řádově 100 zn/s 10 Počet znaků vytištěných za jednotku času tisku stránek/min Kvalita Počet bodů, které je tiskárna schopna tisku vytisknout na jeden palec (dpi - dots per inch) dpi Barevnost Schopnost tisknout pouze černobíle nebo i barevně Černobílé, barevné Pořizovací náklady Cena za vytištěnou stránkou Cena, za kterou je možné tiskárnu pořídit Cena, kterou uživatel zaplatí za vytištěnou stránku. Je dána cenou listu požadovaného papíru, cenou a životností tiskové náplně (páska, inkoust, toner) řádově 1000 Kč Kč

37 Další periferie faxmodemové karty karty pro zpracování videa, televizního signálu, teletextu atd. easyball, joystick, joypad, volant reproduktor, mikrofon karty pro připojení měřících přístrojů snímače čárového kódu tablety digitální fotoaparát, kamera