1 skyrius: Bendrosios paskirties kompiuteris ir naudojami numeriai

1 dalis: Įvadas į kompiuterius ir operacines sistemas
1.1 dalis: Turinys
1 skyrius: Bendrosios paskirties kompiuteris ir naudojami numeriai

Kompiuteris yra elektroninis įrenginys, sudarytas iš kelių komponentų, skirtų duomenims apdoroti ir saugoti. Duomenys gali būti tekstas, vaizdas, garsas ar vaizdo įrašas.

1.1 Bendrosios paskirties kompiuterio išoriniai fiziniai komponentai

Toliau pateiktame paveikslėlyje parodytas bendrosios paskirties kompiuterio su dažniausiai naudojamais komponentais brėžinys:

Paveikslas. 1.1 Bendrosios paskirties kompiuteris

Klaviatūra, pelė ir mikrofonas yra įvesties įrenginiai. Garsiakalbis ir ekranas (monitorius) yra išvesties įrenginiai. Sistemos blokas, diagramoje vadinamas kompiuteriu, atlieka visus skaičiavimus. Įvesties įrenginiai ir išvesties įrenginiai vadinami periferiniais įrenginiais.

Ankstesnė diagrama yra bokšto kompiuterinė sistema arba tiesiog bokšto kompiuteris. Tam sistemos blokas yra vertikaliai. Arba sisteminis blokas gali būti suprojektuotas taip, kad jis gulėtų ant stalo (stalo), o monitorius dedamas ant jo. Tokia kompiuterinė sistema vadinama staliniu kompiuteriu arba tiesiog staliniu kompiuteriu.

Toliau pateiktame paveikslėlyje yra nešiojamojo kompiuterio schema su išorinių komponentų pavadinimais:

1.2 pav. Nešiojamasis kompiuteris

Kai žmogus atsisėda, nešiojamasis kompiuteris gali būti uždėtas ant kelių darbui. Diagramoje esantis optinis įrenginys yra CD arba DVD įrenginys. Jutiklinis kilimėlis yra pelės pakaitalas. Sistemos bloke yra klaviatūra.

1.2 Rašymas

Kadangi tikimasi, kad kiekvienas elitas bet kurioje pasaulio vietoje šiandien galės naudotis kompiuteriu, kiekvienas elitas turi išmokti vesti tekstą klaviatūra. Rašymo pamokos gali būti mokamos arba nemokamos internete. Jei pamokoms nėra pinigų ar lėšų, skaitytojas turi pasinaudoti šiais patarimais, kad žinotų, kaip spausdinti:

Anglų klaviatūroje vienoje iš vidurinių eilučių yra F ir K klavišai. F klavišas yra kairėje, bet ne kairiajame eilutės gale. J klavišas yra dešinėje, bet ne dešiniajame gale.

Bet kurioje žmogaus rankoje yra nykštis, rodomasis pirštas, vidurinis pirštas, bevardis pirštas ir mažasis pirštas. Prieš įvedant tekstą, kairės rankos rodomasis pirštas turi būti virš F klavišo. Vidurinis pirštas turi būti virš kito klavišo, judančio į kairę. Bevardis pirštas turi sekti virš kito klavišo, o mažasis pirštas virš rakto po jo, visi link kairės. Prieš įvedant tekstą, dešinės rankos rodomasis pirštas turi būti virš J klavišo. Dešinės rankos vidurinis pirštas turi būti virš kito klavišo, judančio į dešinę. Bevardis pirštas turi būti virš kito klavišo, o mažasis pirštas turi būti virš rakto po jo, visas dešinėje.

Nustatydami rankas, artimiausiu pirštu turėtumėte paspausti numatytą artimiausią klaviatūros klavišą. Iš pradžių spausdinsite lėtai. Tačiau savaitėmis ir mėnesiais spausdinimas bus greitesnis.

Niekada neatsisakykite šio požiūrio, nes didėja spausdinimo greitis. Pavyzdžiui, niekada neatsisakykite tinkamai naudoti paskutinius tris kairės rankos pirštus. Jei jos bus atsisakyta, bus labai sunku grįžti prie teisingo spausdinimo metodo. Taigi spausdinimo greitis nepagerės tol, kol klaida nebus ištaisyta.

1.3 Pagrindinė plokštė

Pagrindinė plokštė yra plati plokštė ir ji yra sistemos bloke. Jame yra elektroninė grandinė su elektroniniais komponentais. Pagrindinės plokštės grandinės yra tokios:

Mikroprocesorius
Šiandien tai yra vienas komponentas. Tai vienas integrinis grandynas. Jame yra kaiščiai, skirti prisijungti prie kitų pagrindinės plokštės grandinių

Mikroprocesorius atlieka visą pagrindinės plokštės ir visos kompiuterio sistemos analizę ir pagrindinius skaičiavimus.

Aparatinės įrangos pertraukimo grandinė
Tarkime, kad kompiuteryje šiuo metu veikia programa (programa) ir yra paspaustas klaviatūros klavišas. Mikroprocesorius turi būti pertrauktas, kad jis gautų rakto kodą arba padarytų tai, ko tikimasi paspaudus tam tikrą klavišą.

Tokie aparatūros pertraukimai gali būti atliekami dviem būdais: arba mikroprocesorius turi vieną kaištį pertraukimo signalui kiekvienam galimam periferiniam įrenginiui, arba mikroprocesorius gali turėti tik apie du kontaktus ir yra pertraukimo grandinė, kuri yra prieš šiuos du kaiščius link mikroprocesoriaus visais įmanomais būdais. periferiniai įrenginiai. Ši pertraukimo grandinė turi kaiščius pertraukimo signalams iš visų galimų periferinių įrenginių, kurie pertrauktų mikroprocesorių.

Pertraukimo grandinė paprastai yra viena maža integrinė grandinė kartu su kai kuriais mažais elektroniniais komponentais, vadinamais vartais.

Tiesioginė prieiga prie atminties
Kiekvienas kompiuteris turi tik skaitymo atmintį (ROM) ir laisvosios prieigos atmintį (RAM). ROM dydis yra mažas ir jame nuolat saugoma tik nedidelė informacija, net kai kompiuteris yra išjungtas. RAM dydis yra didelis, bet ne toks didelis, kaip standžiojo disko dydis.

Kai maitinimas įjungtas (kompiuteris buvo įjungtas), RAM gali talpinti daug informacijos. Kai kompiuteris išjungiamas (maitinimas išjungiamas), visa informacija RAM nustoja egzistuoti.

Kai vieno simbolio kodas turi būti perkeltas iš atminties į periferinį įrenginį arba atvirkščiai, mikroprocesorius atlieka darbą. Tai reiškia, kad mikroprocesorius turi būti aktyvus.

Pasitaiko atvejų, kai reikia perkelti didelį duomenų kiekį iš atminties į diską arba atvirkščiai. Pagrindinėje plokštėje yra grandinė, vadinama tiesioginės atminties prieigos (DMA) grandine. Tai atlieka perdavimą, kaip ir mikroprocesorius.

DMA pradeda veikti tik tada, kai tarp atminties ir įvesties/išvesties įrenginio (periferinio įrenginio) perduodamų duomenų kiekis yra didelis. Kai tai atsitiks, mikroprocesorius gali laisvai atlikti kitus darbus – ir tai yra pagrindinis tiesioginės prieigos prie atminties grandinės privalumas.

DMA grandinė paprastai yra IC (Integrated Circuit) kartu su kai kuriais mažais elektroniniais komponentais, vadinamais vartais.

Vaizdo ekrano bloko adapterio grandinė
Kad duomenys iš mikroprocesoriaus persikeltų į ekraną, jie turi praeiti per pagrindinės plokštės vaizdinio ekrano bloko adapterio grandinę. Taip yra todėl, kad simboliai ar signalai iš mikroprocesoriaus netinka tiesiogiai ekranui.

Kitos grandinės
Kitos grandinės gali būti pagrindinėje plokštėje. Pavyzdžiui, pagrindinėje plokštėje gali būti garsiakalbio garso grandinė. Garso grandinė taip pat gali būti kaip garso plokštės grandinė, kurią reikia įdėti į pagrindinės plokštės lizdą.

Šiam skyriui pakanka žinoti, ar yra anksčiau paminėtų grandinių, net ir be garso grandinės.

Mikroprocesorius taip pat vadinamas centriniu procesoriaus bloku, kuris sutrumpintai vadinamas CPU. Mikroprocesorius sutrumpintas kaip µP. CPU reiškia tą patį, ką µP. Centrinis procesorius ir µP dažnai naudojami likusioje šio internetinio karjeros kurso dalyje, o tai reiškia kaip mikroprocesorių arba centrinį procesorių, kurie abu yra tas pats.

1.4 Skaičiavimas skirtingomis bazėmis

Skaičiavimas reiškia 1 pridėjimą prie ankstesnio skaitmens arba ankstesnio skaičiaus. Toliau pateikiami dešimt skaitmenų, įskaitant 0, skirtą skaičiuoti 10 bazėje:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Kitas bazės pavadinimas yra radix. Radiksas arba bazė yra skirtingų skaitmenų skaičius skaičiuojant bazę. Bazinis dešimtukas turi dešimt skaitmenų be dešimties, kurį sudaro du skaitmenys. Pridėjus 1 prie 9, rašomas 0, o 1 pernešimas rašomas tiesiai prieš 0, kad būtų dešimt. Tiesą sakant, nėra (vieno) skaitmens jokiai bazei (bet kokiam radiksui). Atminkite, kad dešimties skaitmenų nėra. Dešimt gali būti parašytas kaip 1010, kuris skaitomas kaip vienas-nulis bazinis dešimt.

Šešiolikos bazę sudaro šešiolika skaitmenų, įskaitant 0, kurie yra:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

Šešiolikos bazėje skaičiai dešimt, vienuolika, dvylika, trylika, keturiolika, penkiolika yra atitinkamai A, B, C, D, E ir F. Jie taip pat gali būti rašomi mažosiomis raidėmis: a, b, c, d, e, f. Atminkite, kad šešiolikos skaitmenų nėra.

Šešioliktoje bazėje, pridėjus 1 prie F, užrašomas 0, o 1 perkėlimas rašomas priešais 0, kad būtų gautas 1016, kuris skaitomas kaip vienas-nulis bazinis šešiolika.

Aštuntą bazę sudaro aštuoni skaitmenys, įskaitant 0, kurie yra:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Atminkite, kad nėra aštuonių skaitmenų.

Aštuntoje bazėje, pridėjus 1 prie 7, užrašomas 0, o 1 perkėlimas rašomas priešais 0, kad būtų gautas 108, kuris skaitomas kaip vienas iki nulio.

Du pagrindą sudaro du skaitmenys, įskaitant 0, kurie yra:

0, 1

Atminkite, kad nėra dviejų skaitmenų.

Antroje bazėje, pridėjus 1 prie 1, užrašomas 0, o 1 perkėlimas rašomas tiesiai prieš 0, kad būtų gautas 102, kuris skaitomas kaip 2 bazė nuo vieno iki nulio.

Toliau pateiktoje lentelėje skaičiuojama nuo vieno iki vieno nulio bazinių šešiolikos. Kiekvienoje eilutėje taip pat pateikiami atitinkami dešimties, aštuonių ir dviejų bazinių skaičiai:

Atminkite, kad skaičiuoti reiškia pridėti 1 prie ankstesnio skaitmens arba ankstesnio skaičiaus. Bet kuriai bazinei skaičiavimo skaičių sekai 1 nešimas ir toliau juda į kairę. Kai atsiranda didesni skaičiai, jis plečiasi.

Dvejetainiai skaičiai ir bitai
Skaičius susideda iš simbolių. Skaičius yra bet kuris iš skaičiaus simbolių. 2 baziniai skaičiai vadinami dvejetainiais skaičiais. 2 bazinis skaitmuo vadinamas BIT, kuris paprastai rašomas kaip bitas kaip trumpas dvejetainio skaitmens terminas

1.5 Skaičiaus konvertavimas iš vienos bazės į kitą

Šiame skyriuje parodytas skaičiaus konvertavimas iš vienos bazės į kitą. Kompiuteris iš esmės veikia 2 bazėje.

Konvertavimas į 10 bazę
Kadangi visi vertina 10 bazinio skaičiaus reikšmę, šiame skyriuje paaiškinamas nebazinio 10 skaičiaus konvertavimas į bazinį 10. Norėdami konvertuoti skaičių į bazinį 10, padauginkite kiekvieną nurodyto bazinio skaičiaus skaitmenį iš padidintos bazės. į savo padėties indeksą ir pridėkite rezultatus.

Kiekvienas bet kurio skaičiaus skaitmuo bet kurioje bazėje turi indekso poziciją, prasidedančią nuo 0 ir nuo dešiniojo skaičiaus galo, judant į kairę. Šiose lentelėse parodytos D76F16, 61538, 10102 ir 678910 skaitmenų indekso pozicijos:

Indeksas – > 3 2 1 0
Skaitmenys -> D 7 6 F16

Indeksas – > 3 2 1 0
Skaičius -> 6 1 5 38

Indeksas – > 3 2 1 0
Skaitmenys -> 1 0 1 02

Indeksas – > 3 2 1 0
Skaičius -> 6 7 8 910

D76F16 konvertavimas į 10 bazę yra toks:

D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160

Pastaba: bet koks skaičius, padidintas iki indekso 0, tampa 1.

163 = 16 x 16 x 16;
162 = 16 x 16
161 = 16
160 = 1

Taip pat atkreipkite dėmesį, kad matematikoje => reiškia „tai reiškia“, o ∴ reiškia todėl.

Matematinėje išraiškoje visi daugyba turi būti atlikti pirmiausia prieš sudedant; tai yra iš BODMAS sekos (pirmiausia skliausteliuose, po to Iš kurios vis dar yra daugyba, po to seka dalyba, daugyba, sudėjimas ir atėmimas). Taigi, pavyzdžiai yra tokie:

D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = D x 16 x 16 x 16 + 7 x 16 x 16 + 6 x 16 + F x 160
=> D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = D x 4096 + 7 x 256 + 6 x 16 + F x 1
=> D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = 53248 + 1792 + 96 + 15
=> D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = 55151

∴ D76F16 = 5515110

61538 konvertavimas į bazinę 10 yra taip:

6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80

Pastaba: bet koks skaičius, padidintas iki indekso 0, tampa 1.

83 = 8 x 8 x 8;
82 = 8 x 8
81 = 8
80 = 1

Taip pat atkreipkite dėmesį, kad matematikoje => reiškia „tai reiškia“, o ∴ reiškia todėl.

Matematinėje išraiškoje visi daugyba turi būti atlikti pirmiausia prieš sudedant; tai iš BODMAS sekos. Taigi, demonstravimo pavyzdys yra toks:

6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 6 x 8 x 8 x 8 + 1 x 8 x 8 + 5 x 8 + 3 x 80
=> 6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 6 x 512 + 1 x 64 + 5 x 8 + 3 x 1
=> 6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 3072 + 64 + 40 + 3
=> 6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 3179

∴ 61538 = 317910

10102 konvertavimas į bazinę 10 yra taip:

1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20

Pastaba: bet koks skaičius, padidintas iki indekso 0, tampa 1.

23 = 2 x 2 x 2;
22 = 2 x 2
21 = 2
20 = 1

Taip pat atkreipkite dėmesį, kad matematikoje => reiškia „tai reiškia“, o ∴ reiškia todėl.

Matematinėje išraiškoje visi daugyba turi būti atlikti pirmiausia prieš sudedant; tai iš BODMAS sekos. Taigi, demonstravimo pavyzdys yra toks:

1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 1 x 2 x 2 x 2 + 0 x 2 x 2 + 1 x 2 + 0 x 10
=> 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 1 x 8 + 0 x 4 + 1 x 2 + 0 x 1
=> 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 8 + 0 + 2 + 0
=> 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 10

∴ 10102 = 1010

Konvertavimas iš 2 bazės į 8 bazę ir 16 bazę
Konvertavimas iš 2 bazės į 8 bazę arba 2 bazę į 16 bazę yra paprastesnis nei konvertavimas iš kitos bazės į kitą bazę apskritai. Be to, 2 baziniai skaičiai geriau vertinami 8 ir 16 baziniuose skaičiuose.

Konvertavimas iš 2 bazės į 8 bazę
Norėdami konvertuoti iš 2 bazės į 8 bazę, sugrupuokite 2 bazinius skaitmenis po tris iš dešiniojo galo. Tada perskaitykite kiekvieną grupę aštuntoje bazėje. 1.1 lentelė (Skaičiavimas skirtingais radiksais), kurioje yra pirmųjų aštuonių skaičių atitikmenys tarp 2 ir aštuntosios bazės, galima naudoti 2 bazinių skaičių grupes perskaityti į aštuonias bazines.

Pavyzdys:
Konvertuoti 1101010101012 į 8 bazę.

Sprendimas:
Grupavimas į tris, iš dešinės, suteikia:

| 110 | 101 | 010 | 101 |

Iš 1.1 lentelės ir skaitant iš dešinės čia, 1012 yra 58, o 0102 yra 28, neatsižvelgiant į 0. Tada 1012 vis tiek yra 58, o 1102 yra 68. Taigi 8 bazėje grupės tampa:

| 68 | 58 | 28 | 58 |

Ir įprastiniam rašymui:

1101010101012 = 65258

Kitas pavyzdys:

Konvertuokite 011000101102 į 8 bazę.

Sprendimas:

011010001102 = | 01 | 101 | 000 | 110 |
=> 011010001102 = | 18 | 58 | 08 | 68 |
∴ 011010001102 = 15068

Atkreipkite dėmesį, kad kiekvienos grupės pirmieji nuliai yra nepaisomi. Jei visi skaitmenys grupėje yra nuliai, jie visi naujoje bazėje pakeičiami vienu nuliu.

Konvertavimas iš 2 bazės į 16 bazę
Norėdami konvertuoti iš 2 bazės į 16 bazę, sugrupuokite 2 bazinius skaitmenis į keturias dalis nuo dešiniojo galo. Tada perskaitykite kiekvieną grupę šešioliktoje bazėje. 1.1 lentelė (Skaičiavimas skirtingais radiksais), kurioje yra pirmųjų šešiolikos skaičių atitikmenys tarp 2 ir šešioliktojo bazinio skaičiaus, galima naudoti 2 bazinių skaičių grupes perskaityti į bazinius šešiolika.

Pavyzdys:
Konvertuokite 1101010101012 į 16 bazę.

Sprendimas:
Grupavimas į keturis iš dešinės rodo:

| 1101 | 0101 | 0101 |

Iš 1.1 lentelės ir skaitant iš dešinės čia, 01012 yra 58, nepaisydamas pirmaujančio 0, 01012 vis dar yra 58, nepaisydamas pirmaujančio 0, o 11012 yra D16. Taigi 16 bazėje grupės tampa:

D16 | 516 | 516 |

Ir įprastiniam rašymui:

1101010101012 = D5516

Kitas pavyzdys:
Konvertuokite 11000101102 į 16 bazę.

Sprendimas:

11010001102 = | 11 | 0100 | 0110 |
=> 11010001102 = | 316 | 416 | 616 |
∴ 11010001102 = 34616

Atkreipkite dėmesį, kad kiekvienos grupės pirmieji nuliai yra nepaisomi. Jei visi skaitmenys grupėje yra nuliai, jie visi naujoje bazėje pakeičiami vienu nuliu.

1.6 Konvertavimas iš 10 bazės į 2 bazę

Konvertavimo metodas yra nuolatinis dešimtainio skaičiaus (10 bazės) dalijimas iš 2. Tada perskaitykite dešimtainio skaičiaus 529 rezultatą iš apačios, kaip parodyta šioje lentelėje:

Skaitant iš apačios, atsakymas yra 1000010001. Kiekvienam padalijimo žingsniui yra dividendas, kuris dalijamas iš daliklio, kad būtų gautas koeficientas. Dalinys visada turi sveikąjį skaičių ir likutį. Likusi dalis gali būti lygi nuliui. Konvertuojant į 2 bazę, paskutinis koeficientas visada yra nulis 1 likutis.

1.7 Problemos

Prieš pereinant prie kito skyriaus, skaitytojui patariama išspręsti visas skyriaus problemas.

1. a) Sąraše išvardykite tris įvesties įrenginius į bendrosios paskirties kompiuterio sistemos bloką.
b) Į sąrašą įtraukite du išvesties įrenginius į bendrosios paskirties kompiuterio sistemos bloką.

2. Ką patartumėte žmogui, kuris nori išmokti spausdinti, bet neturi pinigų ar lėšų profesionaliems spausdinimo kursams?

3. Pavadinkite keturias pagrindines bendros paskirties kompiuterio pagrindinės plokštės grandines (komponentus) ir trumpai paaiškinkite jų vaidmenį.

4. Sudarykite dešimties, šešiolikos, aštuonių ir dviejų bazių skaičiavimo lentelę su šešiolikos baziniais skaičiais nuo 116 iki 2016 m.

5. Konvertuokite šiuos skaičius, kaip tai daroma matematikos klasėje:
a) 7C6D16 iki 10 bazės
b) 31568 į 10 bazę
c) 01012 į 10 bazę

6. Konvertuokite šiuos skaičius į 8 bazę, kaip tai daroma matematikos klasėje:
a) 1101010101102
b) 011000101002

7. Konvertuokite šiuos skaičius į 8 bazę, kaip tai daroma matematikos klasėje:
a) 1101010101102
b) 11000101002

8. Konvertuokite 102410 į bazinius du.