První počítače mechanické kalkulátory Nejstarší počítač: Abakus HISTORIE (počítací mechanická pomůcka, cca 3.000 let p. n. l.) Ve starém Řecku a Římě - dřevěná, nebo hliněná destička, do nichž se vkládaly kamínky ( calculli ) odtud název kalkulátor. 1/10
První počítače mechanické kalkulátory Další předchůdci: 1642 Pascalin (děrnoštítková mechanická sčítačka) 1694 Krokový stroj (sčítačka a násobička, druhá odmocnina) Programovatelné stroje tkalcovský stav Děrné štítky umožňují změnu programu Ještě v 80. letech 20. století využívané ve výpočetních střediscích. HISTORIE Blaise Pascal (1623-1662), francouzský matem., fyzik, filozof Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 1716) - německý filozof matematik 2/10
MARK (1944) ENIAC (1946) SAPO(1957-1960) URAL TESLA 200 Obr. 1: Sálový počítač HISTORIE Zdroj:http://www.ics.muni.cz/ 3/10
HISTORIE 4/10
Algoritmy: Vlastnosti: Determinovanost Rezultativnost Hromadnost Nejstarší algoritmus: Euklidův algoritmus (hledá největšího společného dělitele dvou daných čísel) Euklides (řecký matematik, 3. století před n. l.) 5/10
Řešení úlohy na počítači: 1.Formulace úlohy 2. Analýza úlohy 3. Algoritmizace (VD, Strukturogram, Popis pomocí běžného jazyka) 4. Zdrojový text v program. Jazyce 5. Proces ladění (editace, kompilace, testovací data, editace, ) 6/10
Von Neumannovo schéma počítače Řadič řídí činnost všech částí počítače. ALU (aritmetickologická jednotka) provádí veškeré výpočty a logické operace. CPU (procesor) = řadič + ALU Operační paměť uchovává zpracovávané programy, data a výsledky výpočtů. John von Neumann (1903-1952), maďarský matematik, fyzik 7/10
Princip Von Neumannova schéma počítače: OPERAČNÍ PAMĚŤ VSTUPNÍ ZAŘÍZENÍ ALU VÝSTUPNÍ ZAŘÍZENÍ ŘADIČ Tok dat Řídící signály řadiče Stavová hlášení řadiči 8/10
Historie vývoje Období Velikost Technologie Účel Objem výroby 40. léta Haly Elektronky Vojenské účely Kusy 50. léta Místnosti Tranzistory 60. léta Skříně 70. léta Malé skříně Integrované obvody Vylepšené integrované obvody 80. léta Krabice Mikroprocesor Hromadné zpracování dat + Vědeckotechnick é výpočty + Ekonomika Všechny oblasti zpracování dat Malosériová výroba Sériová výroba Velkosériová výroba Hromadná výroba 90. léta Formát A4 Vylepšený mikroprocesor + komunikace, domácnosti Hromadná velkovýroba 9/10
Mooreův zákon Mooreův zákon V roce 1965 G. Moore, jeden ze zakladatelů firmy Intel předpověděl, že hustota (počet) aktivních prvků (tranzistorů) v mikroprocesoru se bude zdvojnásobovat každé dva roky. Tato předpověď se zatím víceméně. Trendy vývoje: miniaturizace (relé, elektronky, tranzistory, integrované obvody, procesory, čipy) Gordon Moore spoluzakladatel firmy INTEL 10/10
Základy informatiky I. HARDWARE Kapitoly 1. Rozdělení počítačů dle typu 2. Stavba PC 3. Základní jednotka 4. Vnější paměť 5. Vnitřní paměť 6. Vstupní zařízení 7. Výstupní zařízení 8. Porty 1/11
Základy informatiky I. 1. Rozdělení počítačů dle typu HARDWARE = technické vybavení počítače HARDWARE 1. analogové 2. číslicové 3. hybridní ANALOGOVÉ ČÍSLICOVÉ Kód Spojité fyz. veličiny Diskétní čísla Využití Specializované na dané úlohy Univerzální 2/11
Základy informatiky I. HARDWARE 1. Rozdělení počítačů dle typu Podle velikosti a výkonu: sálové, střediskové počítače (mainframes) superpočítače serverové počítače osobní počítače (PC) mikropočítače - speciální účely (řízení vstupu paliva) Podle provedení: bigtower minitower, deskbook, slim, laptop, notebook 3/11
Superpočítače Mohou mít výkon jako cca 1 mil. PC HISTORIE Momentálně No.1 Japonsko Stavba nejvýkonějšího ve střední Evropě v Ostravě 1/8
Kay Computer HISTORIE Výkon: přes 8PFLOPS/s Stavba nejvýkonějšího ve střední Evropě v Ostravě kolem 2015 cca 1PFLOPS/s 2/8
HISTORIE 2/8
Základy informatiky I. 2. Stavba PC Základní komponenty PC: Obr. 2: Procesor Datové a energetické propojení komponent Vnitřní zařízení základní deska (Mainboard) procesor (Central Processing Unit) grafická karta (VGA karty) vnitřní a vnější paměť (RAM, Čtecí a zapisovací jednotky) napájecí zdroj - převádí napětí elektrické sítě na úrovně potřebné pro napájení komponent počítače Periférie - výstupní a vstupní Monitor, tiskárna Klávesnice, myš HARDWARE Zdroj: www.alza.cz 4/11
Základy informatiky I. HARDWARE 3. Základní jednotka Základní deska - paměť BIOS, paměť CMOS hodiny reálného času a tzv. čipset počítače a základní rozhraní Sběrnice - šířka [bit] Procesor - frekvence [MHz] Paměť - vnitřní (ROM, RAM) [MByte] Vnější (HDD, DVD) [MByte] 5/11
Základy informatiky I. 3. Základní jednotka Obr. 4: Základní deska HARDWARE Zdroj: www.wikipedia.org 6/11
Základy informatiky I. HARDWARE 4. Vnější paměť Typy vnějších pamětí: FDD HDD ( Hard disc ) pevný disk Optický disk CD mechanika Flash disk Rozdělení médií: CD - ROM CD - R CD - RW DVD ROM Obr. 5: Pevný disk Zdroj: www.alza.cz kapacita rychlost mobilita cena 7/11
Základy informatiky I. HARDWARE 5. Vnitřní paměť RAM - (Random Access Memory) paměť s libovolným přístupem Vnitřní x vnější: rychlost (+) velikost (-) informace (-) cena (-) rychlost (-) velikost (+) informace (+) cena (+) Obr. 6: Paměť RAM Zdroj: www.alza.cz 8/11
Základy informatiky I. 6. Vstupní zařízení klávesnice grafická vstupní zařízení myš, trackball, trackpoint, tablet scanner digitální fotoaparát Obr. 7: Uspořádání standardní klávesnice (QWERTY) HARDWARE Zdroj: www.svethardware.cz 9/11
Základy informatiky I. 6. Vstupní zařízení Klávesnice Dvorak mnohem rychlejší než QWERTY moc rychlá pro mechanické psací stroje HARDWARE Obr. 7: Uspořádání klávesnice Dvorak Zdroj: www.svethardware.cz 9/11
Základy informatiky I. 7. Výstupní zařízení CRT monitor TV obrazovka, LCD display velikost úhlopříčky - rozlišení (1280x1024, 1680x1050) frekvence (vertikální, hori - počet zobraz. pixelů/s na řádek, horizontální - počet zobraz. řádků/s) RGB HARDWARE Výhody LCD oproti CRT monitoru 10/11
Základy informatiky I. HARDWARE 7. Výstupní zařízení Tiskárny: jehličková (9 nebo 24) inkoustová (1 nebo 2 cartridge) laserová (B&W, color) termická (termopapír) Další periferní zařízení: modem fax-modemová karta síťová karta zvuková karta Plotter: pero (deskový resp. bubnový) tryskový (inkoust) elektrostatický (laser) termický (termopapír) projektor 11/11