Реферат: Изучение нового материала Изучаемые вопросы: • Из каких устройств состоит компьютер (эвм)

Начальные сведения об архитектуре ЭВМ. Принципы организации внутренней и внешней памяти компьютера. Двоичное представление данных в памяти компьютера. Организация информации на внешних носителях, файлы.

Тип урока- изучение нового материала

Цел урока: Дать начальные представления о архитектуре ЭВМ, о его устройстве, о функциях основных узлов; о организации информации на внешних носителях, о понятии «файл», о двоичном представлении информации в компьютере, заложить ос­нову для будущего более подробного изучения аппаратных средств компьютера.

^ Ход урока:

Организационный момент(проверка готовности класса и учащихся к уроку)

Изучение нового материала

Изучаемые вопросы:

• Из каких устройств состоит компьютер (ЭВМ);

• Принцип программного управления ЭВМ;

• Организация информации во внутренней и внеш­ней памяти;

• Двоичное представление информации в памяти компьютера.


^ Общие вопросы методики

Одна из содержательных линий базового курса ин­форматики — линия компьютера. Эта линия делится на четыре ветви:

• устройство компьютера;

• программное обеспечение;

• представление данных в ЭВМ;

• история и перспективы развития ЭВМ.




Содержательная линия "КОМПЬЮТЕР"

























История и перспективы развития ЭВМ

Устройство компьютера (архитектура ЭВМ)

Программное обеспечение ЭВМ

Представление данных в ЭВМ


Линия компьютера проходит через весь курс. В боль­шинстве последующих тем ученики будут иметь дело с компьютером, углубляя свои представления о его устрой­стве, возможностях, развивая собственные навыки работы на компьютере. Освоение содержательной линии "Ком­пьютер" происходит по двум целевым направлениям:

1) теоретическое изучение устройства, принципов функционирования и организации данных в ЭВМ;

2) практическое освоение компьютера; получение навыков применения компьютера для выполне­ния различных видов работы с информацией. В курсе информатики устройство компьютера изу­чается на уровне его архитектуры. Под архитектурой понимают описание устройства и принципов работы ЭВМ без подробностей технического характера (элект­ронных схем, конструктивных деталей и пр.). Описа­ние архитектуры — это представление о компьютере,

достаточное для человека, работающего за компьюте­ром, но не конструирующего или ремонтирующего его, т.е. для пользователя.

Различным пользователям, в зависимости от уровня использования ими ЭВМ, требуется различный уровень знаний об архитектуре. Наиболее глубокие знания ар­хитектуры компьютера требуются программистам, особенно системным. Как же можно обрисовать диапазон понятий, подходящих под определение архитектуры ЭВМ? Самый поверхностный уровень — это понятия об основных устройствах, входящих в состав ЭВМ, и их на­значениях. Самый глубокий уровень описания архитек­туры ЭВМ — это описание системы команд процессора (языка машинных команд), правил работы процессора при выполнении программы. В ходе изучения базового курса ученики будут постепенно углублять свои знания об архитектуре компьютера.

В учебнике разъясняются общие понятия архитек­туры без привязки к конкретным маркам ЭВМ. Прак­тическая же работа на уроках происходит на опреде­ленных моделях компьютеров, т.е. вторая из отмечен­ных выше целей связана с освоением работы на том типе компьютера, который имеется в классе. В связи с этим возникают две проблемы: проблема увязки обще­теоретических знаний с практикой и проблема подбо­ра источников информации по данному типу ЭВМ. Такого же рода проблемы возникают и при изучении средств программного обеспечения.

Вводя общие понятия, например, объем памяти, разрядность процессора, тактовая час­тота и др., следует сообщить ученикам, какие конк­ретно значения этих параметров имеются у школьных компьютеров. Рассказывая о назначении устройств вво­да и вывода, о носителях информации, учитель должен продемонстрировать эти устройства, познакомить уче­ников с их характеристиками, с правилами обраще­ния. Безусловно, нужно рассказывать и о возможнос­тях и характеристиках более совершенной и совре­менной техники, чем та, что есть в школе, раскрывать перспективы ее развития. Однако, прежде всего учени­ки должны хорошо узнать свой компьютер.

^ Методические рекомендации по изложению теоретического материала

1. Основные понятия учебника:

архитектура ЭВМ;

память ЭВМ (оперативная, внешняя);

процессор;

устройства ввода;

устройства вывода;

программа;

данные;

программное управление.

О смысле понятия "архитектура ЭВМ" говорилось выше. По своему назначению компьютер — это универсальная машина для работы с информацией. Но в природе уже есть такая "биологическая машина" — это человек! Информационная функция человека рас­сматривалась раньше. Она сводится к умению осуще­ствлять три типа информационных процессов: хране­ние информации; обработку информации; прием-пере­дачу информации, т.е. информационную связь с внеш­ним миром. Значит, в состав устройств компьютера должны входить технические средства для осуществле­ния этих процессов. Они называются: память, процес­сор, устройства ввода и вывода.

Функция

Человек

Компьютер

Хранение информации

Память

Устройства памяти

Обработка информации

Мышление

Процессор

Прием информации

Органы чувств

Устройства ввода

Передача информации

Речь, двигательная система

Устройства вывода


Деление памяти компьютера на внутреннюю и внеш­нюю также поясняется через аналогию с человеком. Внутренняя память — это собственная (биологичес­кая) память человека; внешняя память — это разно­образные средства записи информации — бумажные, магнитные и пр.

Различные устройства компьютера связаны между собой каналами передачи информации. Из внешнего мира информация поступает в компьютер через уст­ройства ввода; поступившая информация попадает во внутреннюю память. Если требуется длительное ее хра­нение, то из внутренней памяти она переписывается во внешнюю. Обработка информации осуществляется процессором при непрерывной двухсторонней связи с внутренней памятью: оттуда извлекаются исходные данные, туда же помещаются результаты обработки. Информация из внутренней памяти может быть передана через устройства вывода. Необходимо объяснить ученикам разницу меж­ду понятиями "данные" и "программа". Как уже было сказано, между различными устройствами компьютера циркулирует информация. Всю эту информацию можно разделить на две разновид­ности: данные и программы. Здесь следует вспом­нить утверждение, которое было сделано в раз­деле "Человек и информация", о том, что все многообразие информации, с которой человек имеет дело, можно поделить на декларативную (я знаю, что...) и процедурную (я знаю, как...). Для компьютера декларативная информация — это данные, а процедурная — это программы. Данные — это информация, которая обрабаты­вается компьютером автоматически в соответствии с программой.

Полезно еще раз использовать прием аналогии между человеком и компьютером. Следует привести какой-нибудь знакомый ученикам пример решения информационной задачи.

Задача вычислений объема прямоугольного параллелепипеда:

Исходные данные

Три числа: а, b, с — длины ребер параллелепипеда

Программа

1. Вычислить площадь основания: S = а • b

^ 2. Вычислить объем: V = S • с

Здесь данными являются пять чисел: а, b, с, S, V. Они делятся на исходные данные — а, b, с; промежу­точные S и окончательные (результаты) — V.

Программа состоит из двух команд, которые дол­жен выполнить человек, чтобы решить задачу. И если человек умеет выполнять операцию умножения, то он решит эту задачу, даже, может быть, и не понимая, почему ее надо решать таким образом; т.е. человек будет действовать формально. В таком случае его мож­но назвать формальным исполнителем программы.

Ситуация с компьютером аналогична. Для решения рассмотренной задачи компьютеру нужно сообщить исходные данные и программу работы. И данные, и программа представляются в определенной форме, "по­нятной" компьютеру, заносятся во внутреннюю память компьютера, и затем компьютер переходит к выполне­нию программы, т.е. решению задачи. Компьютер яв­ляется формальным исполнителем программы.

Необходимо подчеркнуть, что любая работа выпол­няется компьютером по программе, будь то решение математической задачи, перевод текста с иностранного языка, получение рисунков на экране, игра с пользователем и пр. Подводя итог теме, следует сказать, что суть принципа программного управления компьюте­ром сводится к следующим трем положениям:

1) любая работа выполняется компьютером по про­грамме;

2) исполняемая программа находится в оператив­ной памяти;

3) программа выполняется автоматически.

Знакомство учеников с архитектурой ЭВМ долж­но происходить путем постепенного высвечива­ния того "черного ящика", каким первоначально был для них компьютер. О делении памяти на внутреннюю и внешнюю уче­ники уже знают. Какие свойства каждого из этих ви­дов памяти им нужно усвоить на данном этапе курса? Следует говорить о двух типах свойств: о физических свойствах и о принципах организации информации.

^ Внутренняя память

К физическим относятся следующие свойства:

• память, построенная на электронных элементах (микросхемах), которая хранит информацию только при наличии электропитания; по этой при­чине внутреннюю память можно назвать энерго­зависимой;

• быстрая память; время занесения (записи) в нее информации и извлечения (чтения) очень малень­кое — микросекунды;

• небольшая по объему память (по сравнению с внешней памятью).

Быструю энергозависимую внутреннюю память на­зывают оперативной памятью, или ОЗУ — оператив­ным запоминающим устройством.

В качестве дополнительной информации ученикам можно сообщить, что в компьютере имеется еще один вид внутренней памяти — постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Основное его отличие от ОЗУ — энергонезависимость, т.е. при отключении компьютера от электросети информация в ПЗУ не исчезает. Кроме того, однажды записанная информация в ПЗУ не меня­ется. ПЗУ — это память, предназначенная только для чтения, в то время как ОЗУ — для чтения и для записи. Обычно ПЗУ по объему существенно меньше ОЗУ.

^ Внешняя память

Есть две разновидности носителей информации, ис­пользуемых в устройствах внешней памяти: магнитные и оптические. Существуют магнитные ленты и магнит­ные диски. Оптические диски называются CD-ROM (Compact Disk — Read Only Memory) — компактный диск — только для чтения. На магнитные носители ин­формацию можно записывать многократно, на опти­ческие — только один раз. По аналогии с отмеченными выше физическими свойствами внутренней памяти, свой­ства внешней памяти описываются так:

• внешняя память энергонезависима, т.е. информа­ция в ней сохраняется независимо от того, вклю­чен или выключен компьютер, вставлен носитель в компьютер или лежит на столе;

• внешняя память — медленная по сравнению с оперативной; в порядке возрастания скорости чте­ния/записи информации устройства внешней па­мяти располагаются так: магнитные ленты — маг­нитные диски — оптические диски;

• объем информации, помещающейся во внешней памяти, больше, чем во внутренней; а с учетом возможности смены носителей — неограничен.

Необходимо обращать внимание учеников на точ­ность в используемой терминологии. Ленты, диски — это носители информации. Устройство компьютера, которое работает с магнитной лентой, записывает и считывает с нее информацию, называется накопите­лем на магнитной ленте (НМЛ). Употребляется так­же английское название этого устройства — стрим­мер. Устройство чтения/записи на магнитный диск называется накопителем на магнитном диске (НМД), или дисководом. С оптическими дисками работает оптический дисковод. Он умеет только чи­тать информацию с CD-ROM. Кроме того, существу­ют специальные приставки к компьютеру, позволяю­щие записывать информацию на "чистый" оптичес­кий диск.

Теперь — о принципах организации информации. Изучив базовый курс, ученики должны будут узнать, что

1) компьютер работает со следующими видами дан­ных (обрабатываемой информации): символь­ным, числовым, графическим, звуковым;

2) любая информация в памяти компьютера (в том числе и программы) представляется в двоичном виде.

Сформулированные положения следует сообщить ученикам в данной теме и в последующих темах к ним возвращаться.

Двоичный вид обозначает то, что любая информа­ция в памяти компьютера представляется с помощью всего двух символов: нуля и единицы. Как известно, один символ из двухсимвольного алфавита несет 1 бит информации. Поэтому двоичную форму представле­ния информации еще называют битовой формой. В электронных элементах компьютера происходит пе­редача и преобразование электрических сигналов. Двоичные символы распознаются так: есть сигнал — единица, нет сигнала — ноль. На магнитных носите­лях единице соответствует намагниченный участок поверхности, нулю — не намагниченный.

^ Информационную структуру внутренней па­мяти следует представлять как последовательность дво­ичных ячеек — битов. Битовая структура внутренней памяти опре­деляет ее первое свойство: дискретность. Каждый бит памяти в данный момент хранит одно из двух значе­ний: 0 или 1, т.е. один бит информации. В процессе работы компьютера эти нули и единички "мигают" в ячейках. Можно предложить ученикам такой зритель­ный образ: представьте себе память компьютера в виде фасада многоэтажного дома вечером. В одних окнах горит свет, в других — нет. Окно — это бит памяти. Окно светится — единица, не светится — ноль. И если все жильцы начнут щелкать выключателями, то фасад будет подобен памяти работающего компьюте­ра, в которой перемигиваются единички и нули.

Второе свойство внутренней памяти называется ад­ресуемостью. Но адресуются не биты, а байты — 8 расположенных подряд битов памяти. Адрес байта — это его порядковый номер в памяти. Здесь снова мож­но предложить аналогию с домом: квартиры в доме пронумерованы; порядковый номер квартиры — ее ад­рес. Только, в отличие от квартир, нумерация которых начинается с единицы, номера байтов памяти начина­ются с нуля. Доступ к информации в оперативной па­мяти происходит по адресам: чтобы записать данные в память, нужно указать, в какие байты ее следует зане­сти. Точно так же и чтение из памяти производится по адресам. Таким способом процессор общается с опера­тивной памятью. Можно продолжить аналогию с до­мом: чтобы попасть в нужную квартиру или переслать туда письмо, нужно знать адрес.

Итак, информационная структура внутренней па­мяти — битово-байтовая. Ее размер (объем) обычно выражают в килобайтах, мегабайтах.

^ Информационная структура внешней памяти — файловая. Наименьшей именуемой единицей во внешней памяти является файл. Для объяснения этого понятия в учебнике предлагается книжная анало­гия: файл — это аналог наименьшего поименованно­го раздела книги (параграфа, рассказа). Конечно, ин­формация, хранящаяся в файле, тоже состоит из би­тов и байтов. Но, в отличие от внутренней памяти, байты на дисках не адресуются. При поиске нужной информации на внешнем носителе должно указываться имя файла, в котором она содержится; сохранение информации производится в файле с конкретным именем.

Надо сказать, что понятие файла усваивается детьми постепенно, с накоплением опыта практической рабо­ты на компьютере. В первой прикладной теме — рабо­та с текстом, им предстоит самим сохранять файлы, открывать файлы. И только после этого представление о файлах из абстрактного превратится в конкретное.

На магнитные носители информация записывается (и считывается) с помощью магнитной головки нако­пителя, подобно бытовому магнитофону. Линия, по которой магнитная головка контактирует с магнитной поверхностью носителя, называется дорожкой. На ленте дорожки продольные (прямые), на диске — круго­вые. Магнитная головка дисковода подвижная. Она может перемещаться вдоль радиуса диска. При таком перемещении происходит переход с одной дорожки на другую.

Книжная аналогия помогает понять ученикам назначение корневого каталога диска — его своеобраз­ного оглавления. Это список, в котором содержатся сведения о файлах на диске; иногда его называют ди­ректорией диска. В каталоге содержатся сведения о файле (имя, размер в байтах, дата и время создания или последнего изменения). Эта информация всегда хранится на определенных дорожках. Если список фай­лов вывести на экран, то, подобно просмотру оглавле­ния книги, из него можно получить представление о содержимом диска.

Существуют различные классы электронно-вычис­лительных машин: суперЭВМ, большие ЭВМ, мини-ЭВМ, микроЭВМ. Персональные компью­теры (ПК) относятся к классу микроЭВМ. В аб­солютном большинстве учебных заведений исполь­зуются ПК. По этой причине ученики прежде всего должны получить представление об устрой­стве персонального компьютера.

В учебнике присутствуют три схемы, имеющие отношение к устройству компьютера. Давайте в них разберемся и определим разницу в назначении этих схем.

^ Первый рисунок представляет собой схему информационного взаимодействия основных устройств компьютера любого класса. Это схема, которая была предложена Джоном фон Нейманом еще в 1946 году для однопро­цессорной ЭВМ. Заметим, что в настоящее время суще­ствуют компьютеры с многопроцессорной архитекту­рой (суперЭВМ), к которым эта схема неприменима. Большинство же типов персональных компьютеров име­ют один центральный процессор. Данная схема полностью лишена каких-либо конструктивных деталей. Ее назначение — отразить пути информационного обмена между устройст­вами компьютера в процессе его работы.

^ Второй рисунок тоже отражает информационное взаимодейст­вие между устройствами, но применительно к персо­нальному компьютеру. Этот рисунок содержит в себе некоторые конструктивные детали, характерные для ПК. В нем присутствует следующая информация: роль цент­рального процессора в ПК выполняет микропроцессор; в качестве устройства ввода используется клавиатура; устройства вывода — монитор и принтер; устройство внешней памяти — дисковод. Информационная связь между устройствами осуществляется через общую много­проводную магистраль (шину); внешние устройства подсоединены к магистрали через контроллеры. Необ­ходимо обратить внимание учеников на то, что прин­ципы информационного взаимодействия, отраженные на рисунке, справедливы и для ПК. Таким образом, эти две схемы дополняют друг друга.

Структуру ПК, изображенную на третьем рисунке, принято называть архитектурой с общей шиной (другое назва­ние — магистральная архитектура). Впервые она была применена на мини-ЭВМ третьего поколения, затем перенесена на микроЭВМ и ПК. Ее главное достоинстство — простота, возможность легко изменять конфигурацию компьютера путем добавления новых или заме­ны старых устройств. Отмеченные возможности при­нято называть принципом открытой архитектуры ПК.

В архитектуре различных типов ПК имеются свои особенности. Например, в IBM PC между микропро­цессором и внутренней памятью, помимо общей шины, имеется линия прямой связи. Клавиатура с микропро­цессором также связана отдельным каналом. В качестве дополнительной информации учитель может рассказать об особенностях архитектуры модели школь­ного ПК.

Ещё одна схема- компоновочная, она отражает состав комплекта блоков (от­дельных корпусов) настольного варианта персонального компьютера, а также содержимое системного блока. Компоновка устройств портативных ПК другая. В них все основные устройства объединены в одном корпусе, используется жидкокристаллический монитор.

Можно говорить о том, что основным устройством ПК является микропроцессор (МП). Это мозг машины. В первую очередь возможности МП определяют возмож­ности компьютера в целом. Для пользователя наиболее важным свойством ЭВМ является ее быстродействие, т.е. скорость обработки информации. Для ЭВМ первых по­колений было принято выражать быстродействие ком­пьютера в количестве операций, выполняемых за одну секунду (опер./сек.). В те времена компьютеры исполь­зовались главным образом для математических расчетов, поэтому имелись в виду арифметические и логические операции. Такая характеристика быстродействия позво­ляла спрогнозировать время решения математической задачи. На современных компьютерах гораздо более раз­нообразны типы решаемых задач, виды обрабатываемой информации. Единица "опер./сек." сейчас не употреб­ляется. Скорость работы компьютера зависит от целого ряда его характеристик. Важнейшими из них являются две характеристики процессора: тактовая частота и разрядность. В учебнике приводится аналогия понятию тактовой частоты с частотой ударов метронома, задаю­щего темп исполнения музыкального произведения. Кста­ти, эту музыкальную аналогию можно усилить, если ска­зать о том, что различные устройства компьютера подоб­ны музыкантам ансамбля, исполняющим одно произве­дение. Своеобразной партитурой здесь является програм­ма, а генератор тактовой частоты задает темп исполне­нию. И чем быстрее он "стучит", тем быстрее работает компьютер, решается задача.

Разрядность процессора — это размер той порции информации, которую процессор может обработать за одну операцию (одну команду). Такими порциями про­цессор обменивается данными с оперативной памятью. На современных компьютерах чаще всего используются 32- и 64-разрядные процессоры. Фактически разрядность тоже влияет на быстродействие, поскольку, чем больше разрядность, тем больший объем информации может обработать процессор за единицу времени.

^ Дополнительный материал для углубленного изучения базового курса

При наличии дополнительного учебного времени полезно обсудить с учениками понятие "машинное слово", а также подробнее, чем это было сделано выше, рассмотреть информационную структуру магнитных дисков. Машинное слово — это еще одна информационная единица оперативной памяти. Но если понятие бита и байта инвариантно, т.е. не зависит от типа компьюте­ра, то машинное слово у разных ЭВМ бывает разным. Размер машинного слова (6 битах) равен разряднос­ти процессора. Следовательно, у компьютера с 8-раз­рядным процессором машинное слово равно 1 байту, с 16-разрядным процессором — 2 байтам, с 32-раз­рядным процессором — 4 байтам и т.д. Данное ранее правило можно перефразировать теперь так: обмен ин­формацией между процессором и оперативной памятью происходит порциями, равными машинному слову.

В ОЗУ слово — это адресуемая часть памяти. ^ Адрес слова памяти равен адресу входящего в него младше­го байта. Если размер слова равен 1 байту, то адреса слов, как и адреса байтов, изменяются через единицу; если слово равно 2 байтам, то адреса слов меняются через двойку: 0, 2, 4, 6,..., т.е. являются четными чис­лами. На следующем рисунке показан принцип деле­ния памяти на слова для 32-разрядного компьютера:


^ Адреса слов

Байты ОЗУ

0

0

1

2

3

4

4

5

6

7

8

8

9

10

11

12

12

13

14

15

















Из всех устройств внешней памяти наиболее актив­но используемыми являются магнитные диски. Они позволяют считывать и записывать информацию, пере­носить информацию с одного компьютера на другой, длительно хранить информацию вне компьютера. Ин­формационный объем магнитного диска — величина конечная. Поэтому пользователь должен уметь сопос­тавлять эту величину с объемом информации, которую собирается сохранить.

Учитель, рассказывая на уроке об устройстве персо­нального компьютера, имеющегося в компьютерном классе, обязательно уделяет внимание типам использу­емых дисковых устройств. Он рассказывает ученикам о том, что существуют жесткие, встроенные в систем­ный блок магнитные диски большого объема — вин­честеры. Гибкие диски — дискеты пользователь может сам вставлять в дисковод, это сменные носители. Учи­тель сообщает ученикам информационную емкость используемых на ПК носителей.

В качестве дополнительного материала можно рас­сказать об информационной структуре диска более под­робно, чем об этом написано в учебнике. Представле­ние о магнитной дорожке уже было введено. Теперь можно ввести понятие магнитная поверхность (или сторона) дискового накопителя. Дискета — однодис­ковое устройство, поэтому у нее может быть одна или две магнитных поверхности. С каждой поверхностью контактирует отдельная магнитная головка. Винчестер представляет собой пакет дисков, закрепленных на об­щей оси. Соответственно, число магнитных поверхно­стей может быть до 2 х п, где п — число дисков в пакете. Дорожки на магнитных поверхностях распо­ложены концентрично, их количество на каждой по­верхности одинаково. Например, если диск четырех­сторонний и на каждой стороне расположено по 10 дорожек, то на всем диске — 40 магнитных дорожек. На каждой магнитной поверхности дорожки прону­мерованы.

Еще одно новое понятие — сектор. Каждая до­рожка поделена на целое число одинаковых секто­ров. Все сектора имеют равный информационный объем. Характерным размером сектора является ве­личина 512 байт — 0,5 Кб. Размер сектора — это та наименьшая порция информации, которая передает­ся при обмене между оперативной памятью и маг­нитным диском. Сектора на дорожке пронумерова­ны. Таким образом, координаты сектора на магнит­ной поверхности определяются номером дорожки и номером сектора. По этим координатам и происхо­дит поиск информации на диске.

Процедура разметки магнитного диска на дорожки и сектора называется форматированием, диска. Фор­матирование производится с помощью специальной си­стемной программы. Ученикам следует знать, что если на диске ранее была записана какая-то информация, то вследствие форматирования она будет потеряна.

^ Первичное закрепление нового материала.

Решение задач

Пример 1. Объем оперативной памяти компьютера составляет 1/8 часть мегабайта. Сколько машинных слов составляют оперативную память, если одно сло­во содержит 64 бита?

Во-первых, нужно перевести объем памяти и размер машинного слова в одинаковые единицы. Удобнее всего — в байты. Обозначим объем памяти буквой М, а размер слова — W. Тогда:

М = 1/8 Мб = 1024 х 1024/8 = 131 072 байта

W = 64/8 = 8 байт

Теперь можно вычислить число слов, составляющих память:

N= M/W=131 072/8 == 16 384 слова

Пример 2. Какой объем имеет оперативная память компьютера, если 3FF — шестнадцатеричный адрес последнего байта памяти?

Здесь подразумевается, что объем памяти нужно выра­зить десятичным числом, равным количеству байт, состав­ляющих ОЗУ. Адрес последнего байта задан в 16-ричной системе. Поскольку нумерация байт памяти начинается с нуля, то, значит, диапазон адресов — от 0 до 3FF. Следовательно, число байт памяти в шестнадцатеричной системе счисления равно 3FF + 1 = 40016. Для получения ответа нужно перевести это число в десятич­ную систему счисления:

40016 = 4 х 162= 4 х 256 = 1024 байта = 1Кб

Пример 3. Компью­тер имеет объем оперативной памя­ти, равный 1/2 Кб, и содержит 128 машинных слов. Укажите адрес пос­леднего байта и адрес последнего ма­шинного слова памяти в шестнадцатеричной форме.

Выразим размер памяти в байтах:

0,5 Кб = 512 байт

Размер машинного слова определяется делением объема памяти на число слов в памяти:

512 : 128 = 4 байта

Переведем величину объема памяти в шестнадцатеричную систему счисления:

512,д =2 х 256 = 2 х 162 = 200^

Следовательно, диапазон шестнадцатеричных адре­сов байт памяти: от 0 до IFF. Отсюда адрес последнего байта равен IFF.

Последнее машинное слово включает в себя 4 пос­ледних байта памяти: 1FC, 1FD, 1FE, IFF. Значит, ад­рес последнего слова равен 1FC.

Для решения этих за­дач требуется знать связь между объемом диска и чис­лом сторон (магнитных поверхностей), числом дорожек, числом секторов на дорожке, числом байт в сек­торе. Эта связь выражается следующей формулой:

ОБЪЕМ = СТОРОНЫ х ДОРОЖКИ х СЕКТОРА х БАЙТЫ

Пример 4. Двухсторонняя дискета имеет объем 1200 Кб. Сколько дорожек на одной стороне дискеты, если каждая дорожка содер­жит 15 секторов по 4096 бит? Как это уже делалось раньше, здесь нужно перейти к одной единице измерения информации. Переведем в килобайты размер сектора.

4096 : 8 = 512 байт = 0,5 Кб

Теперь вычислим информационный размер дорожки. 0,5 х 15 = 7,5 Кб

Поскольку дискета двухсторонняя, то на одной сто­роне

1200 : 2 = 600 Кб

Теперь можно получить окончательный ответ. Чтобы найти число дорожек на одной стороне дискеты, нужно информационный объем стороны поделить на информационный размер одной дорожки:

600 : 7,5 = 80 дорожек

Пример 5. Одно­сторонняя дискета имеет объем 180 Кб. Сколько дорожек будет на диске, если каждая из них содержит 9 секторов, а 6 каждом секторе размещается по 1024 символа из 16-символьного ал­фавита?

Главная хитрость этой задачи состоит в том, что надо сообразить, сколько памяти занимает 1 символ. Этот вопрос относится к теме "Измерение информации". Один символ из 16-символьного алфавита несет 4 бита информации, поскольку 24= 16. Это значит, что и в памяти компьютера символы такого алфавита будут занимать 4 бита. Следовательно, в одном байте поме­щается 2 таких символа.

Теперь можно определить размер сектора. Он равен

1024 : 2 = 512 байт = 0,5 Кб

Поскольку на одной дорожке размещается 9 сек­торов, то информационный объем дорожки равен

9 х 0,5 = 4,5 Кб

Теперь можно определить число дорожек на всем диске 180 : 4,5 = 40 дорожек.

Итог урока(подведение итогов урока, выставление оценок учащимся)

Рефлексия(учащиеся получают карточки с фразами, которые нужно продолжить: «Что интересного было на уроке…», «Мне особенно понравилось…», «Я не понял…», «Мне не понравилось…», «Я хотел бы сказать …», «Я думаю, что..»)

Информация о домашнем задании: §5,6, вопросы и задания