Site Loader

Содержание

Программное обеспечение компьютера Структурная схема программного обеспечения

Программное обеспечение компьютера

Структурная схема программного обеспечения Программное обеспечение компьютера Системное ПО Прикладное ПО Инструментальное ПО Операционные системы Прикладные программы Языки программирования Утилиты Пакеты прикладных программ Системы программирования Программыоболочки Операционные оболочки

1 Системное программное обеспечение

Операционная система — это комплекс взаимосвязанных система программ, назначение которого — организация взаимодействия пользователя с компьютером и выполнение всех других программ. Операционная система обеспечивает совместное функционирование система всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам. Операционные системы распространяются в форме дистрибутивов на системы лазерных дисках. В первую очередь, необходимо провести установку ОС, в процессе которой файлы ОС копируются с лазерного диска дистрибутива на жёсткий диск компьютера.

Процесс загрузки операционной системы 1 этап. BIOS тестирует оборудование. Обычно при благополучном завершении тестов подаётся короткий звуковой сигнал. 2 этап. BIOS ищет загрузчик ОС на внешних носителях информации (флешка, жёсткий диск, компакт-диск). Загрузчик ОС – небольшая программа, находящаяся в нулевом (загрузочном) секторе диска. В её задачу входит загрузка модулей ОС в оперативную память. 3 этап. Управление передаётся загрузчику, который начинает считывать с носителя модули ОС и загружать их в оперативную память. 4 этап. После загрузки ядра, загружаются драйверы периферийных устройств и графическая оболочка. 5 этап. Управление передаётся командному процессору.

Программы-оболочки – весьма популярный класс системных программ. Они обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с ПК.

Состав операционной системы Базовый модуль (ядро ОС) – управляет работой программы и файловой системой, обеспечивает доступ к ней и обмен файлами между периферийными устройствами. Командный процессор – расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие прежде всего через клавиатуру. Драйверы периферийных устройств – программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором (каждое периферийное устройство обрабатывает информацию по разному и в различном темпе). Дополнительные сервисные программы (утилиты).

Некоторые стандартные утилиты Windows • cipher. exe — утилита для обслуживания EFS (шифрованная файловая система (EFS) — это компонент Windows, позволяющий сохранять сведения на жестком диске в зашифрованном формате). Так же с помощью этой утилиты можно удалить файл, папку или данные с диска без возможности восстановления. • cleanmgr — Очистка диска. Чтобы уменьшить количество неиспользуемых файлов на жестком диске для освобождения места на диске и повышения быстродействия компьютера. Она удаляет временные файлы, очищает корзину и удаляет множество системных файлов и других неиспользуемых элементов. • credwiz — Сохранение имен пользователей и паролей. Если имена пользователей и пароли будут повреждены или уничтожены, то можно будет использовать архивную копию для их восстановления. • taskschd. msc — Планировщик заданий. Если определенная программа используется регулярно, то при помощи мастера планировщика заданий можно создать задание, благодаря которому эта программа будет запускаться автоматически в соответствии с установленным расписанием. • dxdiag — Пакет мультимедийных технологий Direct. X используется многими играми ОС Windows. • regedit — Редактор реестра. • netplwiz – управление учётными записями пользователей.

Операционные оболочки обеспечивают возможность работы с компьютером в основном тогда, когда возникают проблемы с установленной ОС. Эти оболочки можно записать на болванку или на флеш-карту и осуществить загрузку с этих устройств. Чаще всего используются специалистами для решения тех или иных задач. На основе имеющейся ОО (так называемые PE) можно сделать свою сборку, добавив нужные программы. Примеры операционных оболочек: • Acronis True Image; • Kaspersky rescue disk;

2 Прикладное ПО

Прикладное ПО Пакеты прикладных программ Комплект офисных приложений Бухгалтерские системы Финансовые аналитические системы CAD – системы (системы автоматизированного проектирования) . . . Рабочие программы пользователя и информационные системы Редакторы HTML или Web – редакторы Браузеры – средства просмотра Webстраниц Графические редакторы Текстовые редакторы Электронные таблицы Базы данных. . .

Пакеты прикладных программ – это система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно-ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов: тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор, телекоммуникационные средства.

Прикладная программа или приложение ‒ программа, программа предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием посредством операционной системы.

3 Инструментальное ПО

Инструментальное ПО Системы программирования Языки программирования Microsoft Visual Studio Basic C++ Builder Fortran Symantec Cafe Assembler . . . Кумир. . .

Системой программирования называется комплекс программ, предназначенный для автоматизации программирования задач на компьютере. Система программирования освобождает проблемного пользователя или прикладного программиста от необходимости написания программ решения своих задач на неудобном для него языке машинных команд, и предоставляют им возможность использовать специальные языки более высокого уровня. Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением.

Источники 1. http: //www. referatbank. ru/referat/preview/6854/kur sovaya-sistemy-programmirovaniya. html 2. http: //philosophy. ru/library/logic_math/library/nepei voda_prog. pdf 3. http: //otherreferats. allbest. ru/programming/001172 41_0. html 4. http: //www. coolreferat. com 5. ru. wikipedia. org 6. http: //images. yandex. ru

«Программное обеспечение компьютера. Операционная система»

Тема урока: «Программное обеспечение компьютера. Операционная система»

 

Базовый учебник    Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 8 класса / Н. Д. Угринович – 4-е изд. – М: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011.

Цель и задачи урока

  Цель:

ü изучить основные виды программного обеспечения компьютера и его функции

ü организация деятельности учащихся, направленной на достижение ими следующих результатов развития:

в личностном направлении:

—         умение учиться самостоятельно;

—         умение хорошо говорить и легко выражать свои мысли;

—         учиться применять полученные знания и навыки к решению новых проблем.

в метапредиетном направлении:

—         умение применять навыки работы с информацией в других дисциплинах, в окружающей жизни.

        в предметном направлении:

—         ознакомить учащихся с понятиями программное обеспечение, операционная система, приложение, дистрибутив;

—         раскрыть основные функции программного продукта;

—         изучить процесс установки ПО на компьютер;

—         выделить основные виды приложений;

—         усовершенствовать умения работы в текстовом редакторе WORD.

Тип урока: урок освоения новых знаний.

Формы работы учащихся

—         самостоятельная;

—         групповая;

—         фронтальная работа.

Необходимое техническое оборудование

•         проектор;

•         компьютер;

•         колонки.


 

Ход урока:

1. Организационный момент

2. Проверка знаний и умений:

1. Работа со схемой файловой системы

·        Прочитать полное имя звукового файла

·        Прочитать путь к текстовому файлу

·        Прочитать имя текстового файла

·        Какое расширение у звукового файла

2. Установить соответствие типа файла и его расширения

3. Заполните пустые элементы схемы, используя имеющиеся блоки, и установите последовательность действий при записи данных на диск.

 

3. Актуализация знаний

Посмотрите на слайд. Что изображено на слайде? Какие устройства ПК?

Совокупность всех аппаратных устройств ПК называется HARDWEAR/

Достаточно ли этого «железа» для того, чтобы пользователи могли работать с компьютером? (ответы детей)

У компьютера должна быть начинка – программное обеспечение.

Запишите тему урока – «Программное обеспечение компьютера. Операционная система.»

 

4. Объяснение нового материала

Какие вопросы вы можете поставить перед сегодняшним уроком для себя?

Что такое ПО? Какую функцию выполняет ПО? Какое ПО бывает?…

Ответим на первый вопрос: что такое ПО?

ПО – это совокупность всех программ компьютера.

 

Дадим ответ на второй вопрос: какую функцию выполняет ПО?

ПО обеспечивает работу устройств компьютера и помогает осуществлять взаимодействие  с пользователем.

 

Сформулируем определение ПО, используя ответы на два эти вопроса (что это? для чего это?) (ответы детей)

 

На какой воапрос мы еще не ответили? Какое бывает ПО?

Для этого используем схему в учебнике и информацию на следующее слайде.

 

Все программное обеспечение можно условно разделить на три группы:

Системное – Прикладное – Инструментальное

 

Работа со слайдом. Проанализируйте схему и попытайтесь ответить на вопрос: Какие основные функции у ПО каждой группы? (ответы детей)


Функция   Системного ПО – обеспечение работы компьютера

Прикладного ПО – работа с информацией

Интсрументальное – создание другого ПО

Работа со слайдом. Соотнести программы и группы, используя информацию в учебнике.

 

 

 

 

 

 

 

 

Основой всего  ПО компьютера  является операционная система.

 

Работа со слайдом: Проанализируйте слайд и ответе, какие две функции выполняется ОС? Что олицетворяет круг? (объединение)

Что объединяет первый круг, что второй? (1 – объединение всех устройств 2 – объединение ПК и пользователя.)

Для обеспечения работы всех устройств компьютера, необходимо установить специальные программы для работы этих устройств. Как они называются? (драйверы).

Работа пользователя с компьютером возможна благодаря графическому интерфейсу. Вспомним, что такое графический интерфейс и из чего он состоит?

Прежде чем приступить к работе в операционной системе необходимо проделать определенные операции.

Работа с рисунком в учебнике: стр. 60 рис. 2.31

Прочитайте схему. Из каких этапов состоит установка операционной системы? Что такое дистрибутив? В чем отличие между процессом установки и загрузки операционной системы?

Перейдем ко второй группе ПО – прикладному. Почему эти программы называются прикладными? Какую функцию выполняют приложения? (Работа с разными видами информации.)

 


Задание: приведите примеры программ для работы каждым из представленных видов информации. (Работа класса по поиску приложений для работы с разными видами информации.)

 

Итак, мы изучили основные функции ПО.

 

Работа по вариантам. Найти отличия операционной системы и приложений. Вариант 1 выписывает цифры, соответствующие операционной системе, 2 – соответствующие приложениям.

 

 

5. Физкультминутка.

1. Закрыли глаза. Руки положили на стол, расслабили кисти. Спина ровная. Делаем медленный глубокий вдох, выдох. Повторили 5 раз. Открыли глаза.

2. Очертили глазами круг вправо, влево. Делаем упражнение медленно, плавно. Повторили 2 раза.

3. Представили, что ваш нос – это ручка, и написали в воздухе тему нашего урока, выводя каждую букву «Программное обеспечение».

4. Подняли руки вверх. Круговыми движениями расслабили запястья. Сжали ладони в кулаки. Повторили 5 раз в каждую сторону.

5. Встали, прошли к своим рабочим местам за компьютеры.

 

6. Закрепление изученного материала.

 Информационный лабиринт.

Вам предложен информационный лабиринт, состоящий из истинных и ложных утверждений. Каждое утверждение имеет свою букву. Если вы считаете, что утверждение, верно, вы переходите по зеленой сплошной стрелки. Если вы считаете, что утверждение неверно, вы переходите по красной пунктирной стрелке.  Из собранных букв вам надо составить слово, имеющее смысл.

ОТВЕТ: Линукс.

Что такое Линукс? (операционная система) Линукс относится к числу операционных систем свободно распространяющихся. Это бесплатная программа, который каждый из вас может установить на свой компьютер.

 

7. Домашнее задание.

П.   2.4.1     2.4.2  выполнить письменно задание 2.8 стр. 63.(составить схему программного обеспечения компьютера своей мечты)

 

8. Практическая работа

Создание схемы «Программное обеспечение» при помощи объекта SmartArt.

 

Информационный лабиринт.

 

       Вам предложен информационный лабиринт, состоящий из истинных и ложных утверждений. Каждое утверждение имеет свою букву. Если вы считаете, что утверждение, верно, вы переходите по зеленой сплошной стрелки. Если вы считаете, что утверждение неверно, вы переходите по красной пунктирной стрелке.  Из собранных букв вам надо составить слово, имеющее смысл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


КОНСПЕКТ УРОКА ПО ИНФОРМАТИКЕ В 7 КЛАССЕ «Программное обеспечение компьютера».

конспект урока по информатике в 7 классе

тема урока: «Программное обеспечение компьютера».

Тип урока: изучение нового материала и закрепления полученных знаний, практическая работа на ПК

Оборудование урока: компьютеры, мультимедийный проектор, презентации «Программное обеспечение компьютера» и «Элементы интерфейса ОС Windows»,.

Цель урока:

  • знакомство с базовой составляющей операционной системы
  • расширение знаний по прикладному программному обеспечению.

Задачи:

  • образовательные:

— познакомить учащихся подробно с ПО, их разновидностями, качественными   характеристиками и принципами работы;

– развивать образное и логическое мышление, творческую активность, активизировать познавательную деятельность через компьютерные технологии;

  • воспитательные:

– воспитывать познавательный интерес к изучению информатики, аккуратность, культуру общения, восприятие  компьютера как инструмента информационной деятельности человека;
— воспитание дисциплинированности, ответственности.

 

 

Ход урока

1.      Организационный момент

—         — Мы начали изучать большую тему “Архитектура и устройства ЭВМ, программное обеспечение компьютера”. На предыдущих уроках выяснили, что компьютер выполняет такие же функции по работе с информацией, как и человек. У компьютера есть для этого определенные устройства.

—         – вспомним, какие функции выполняет компьютер по работе с информацией и какие устройства у него есть для этого?

Учитель задает вопросы классу:

—         Как компьютер обрабатывает информацию?

—         Как компьютер передаёт и получает информацию?

—         Как компьютер хранит информацию?

—         Как вы думаете: есть ли такая профессия, в которой не используется компьютер?

—         Кто сегодня не может обойтись без компьютера?

—         Учитель: сегодня мы начинаем разговор о том, благодаря чему компьютер обрабатывает информацию.

 

2.    Объяснение нового материала

 

Для объяснения нового материала используется презентация: «Программное обеспечение компьютера». В презентации есть интерактивная схема программного обеспечения, вопросы по новому материалу. Особенность схемы в том, что она снабжена гиперссылками на другие презентации, в которых можно увидеть скиншоты соответствующих программ и прочесть к ним описание.

Теоретические основы урока

Программное обеспечение – набор всех существующих программ , используемых компьютером

Программное обеспечение делиться на три группы:

 

Системное программное обеспечение

 

Программы, обеспечивающая совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющая пользователю доступ к его ресурсам

Операционные системы

 

Windows,

Linux,

MS-DOS

Файловые менеджеры

Проводник

Total Commander

FAR

Программы диагностики

 

Антивирусные программы

Dr Web, Антивипус Касперского,Nod 32

Программы обслуживания дисков

 

Архиваторы

WinRar

WinZip

Прикладное

программное обеспечение

Прикладное программное обеспечение (ППО) – это программы, которые обеспечивают решение задач в различных областях применения компьютерных систем обработки данных (текстовые, графические редакторы, электронные таблицы, базы данных и т.д.).

Текстовые редакторы

Microsoft Word,

Openoffice.Writer

Табличные процессоры

Microsoft Excel, Openoffice.Calc, 1C:бухгалтерия

СУБД

Microsoft Ассess, Openoffice.Base

Компьютерная графика и анимация

Paint,Adobe, Photoshop, CorelDraw

Средства коммуникаций

Internet Explorer, Outlook Express, The Bat

Обучающие программы

Клавиатурные тренажеры, тесты

Игры

 

Системы программирования

 

Программа, предназначенная для разработки  различного программного обеспечения

 

Pascal, Basic

 

Интерфейс – это способ общения программы с пользователем (это набор правил, с помощью которых пользователь управляет работой компьютера; это методы и средства взаимодействия пользователя с аппаратными и программными средствами).

 

Драйвер – это специальная программа, которая обеспечивает управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами, а также позволяет производить настройку некоторых параметров устройств (это программа, предназначенная для обслуживания работы какого–либо устройства; это конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами).

 

Утилиты – это служебные программы, которые используются для расширения или улучшения функций системных программ, основное их назначение состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы (это специальные служебные программы, предназначенные для улучшения и других возможностей операционной системы).

 

Обучающиеся записывают в тетрадь основные определения

 

3. Вопросы для закрепления?

— Что такое программное обеспечение?

— Какие группы программ выделяются в программном обеспечении?

— Каково назначение операционных систем?

-Какая операционная система установлена на школьных компьютерах?

4.    Диагностика качества освоения темы.

 Работа в группах.

Класс делится в группы по 4–5 человек.

Задание: Вам необходимо установить для работы на домашнем компьютере прикладное программное обеспечение. Выберете необходимые для вас программы и обоснуйте свой выбор.

5.    Рефлексивная деятельность.

— Исследование какой темы вели на уроке?

— Какие понятия разобрали?

— Удалось решить поставленную задачу?

— Каким способом?

— Какие получили результаты?

— Что нужно сделать ещё?

— Где можно применить новые знания?

— Оцените свою работу на уроке. Работу класса

Мы познакомились с устройствам компьютера, достаточно подробно рассмотрели их характеристики, принципы работы, на следующих уроках нам предстоит познакомится с программным обеспечением, понятием операционной системы и все, что связано с программами.

6.    Домашнее задание: параграф 1.4 Н.Угринович “Программное обеспечение компьютера”

 

Системное программное обеспечение

№ п\п
Виды служебного ПО
Назначение
Примеры программ
1
Архиваторы
для архивирования (сжатия) данных WinRAR, WinZip
2
Программы, обслуживающие устройства компьютера: жесткий диск, оперативную память, процессор, видеокарту
2.1
Дисковые утилиты:
для обслуживания жесткого диска
-чистильщики
для удаления мусора и временных файлов
Wise Disk Cleaner, Free Spacer
-дефрагментаторы для дефрагментации жесткого диска, оптимизируют винчестер так, чтобы все части одного файла находились рядом Diskeeper O&O Defrag Pro
-программы диагностики для наблюдения за параметрами жесткого диска, его температурой, а также проверки диска на наличие повреждений HD Tune, HDDScan, Victoria, MHDD
-менеджер для работы с разделами  жесткого диска для деления жесткого диска на разделы: для создания новых разделов, удаления имеющихся, изменения размера разделов, перемещения дисков в другие места MiniTool Partition Wizard, Partition Magic, O&O PartitionManager, GParted (для Linux)
2.2
Программы диагностики оперативной памяти
для поиска ошибок в оперативной памяти Memtest86, Memtest86+, MS Windows Memory Diagnostic
2.3
Программы диагностики процессора
для наблюдения за  параметрами процессора (рабочая частота, потребляемая энергия, температура ядра, используемый слот, используемые инструкции, размер кэша) Intel Processor Diagnostic Tool (для процессоров Intel), CoreTemp (для процессоров Intel и AMD)
2.4
Программы диагностики видеокарты
для наблюдения за  параметрами (напряжение, температура графического процессора, производительность)
3DMark06, GPU Caps Viewer
3
Программы очистки системного реестра (базы данных параметров и настроек для аппаратного обеспечения, ПО и профилей пользователей в ОС) для поиска и удаления реесторного мусора, для создания резервной копии реестра, для оптимизация реестра (сжатие и дефрагментация) после очистки: CCleaner, Reg Organizer, regedit.exe
4
Утилиты безопасности для обеспечения компьютерной безопасности
-программы для шифрования данных (шифрование всего диска или контейнерное шифрование) для защиты данных от несанкционированного доступа, их просмотра и изменения MS BitLocker (входит в ОС Windows), TrueCrypt, Whole Disk Encryption, Safe? DriveCrypt, CompuSec
-программы для резервного копирования и восстановления жесткого диска для создания копии данных жесткого диска и их восстановления на старом месте или новом месте в случае повреждении или разрушения диска
Acronis True Image, TestDisk, Paragon Drive Backup, Macrium Reflect
-антивирусы для борьбы с вирусами на компьютере
Антивирус Касперского, Doctor Web, Norton AntiVirus, McAfee VirusScan Professional, Comodo AntiVirus
-персональные фаерволы (брэндмауэры, сетевой экран)
для защиты компьютера, подключенного к сети Интернет: для контроля и фильтрования сетевого трафика
Outpost Firewall Pro, Comodo Firewall, Брандмауэр Windows (входит в ОС Windows)
-комплексное решение: антивирус+файрволл сочетает функции антивируса и фаервола
Comodo Internet Security, Kaspersky Internet Security, Agnitum Outpost Security Suite,
5
Программа установки и удаления приложений для корректной установки и удаления программного обеспечения 1 Click Add n Remove,
6
Менеджер автозагрузки для разрещения\запрета автоматического запуска определенных программ при запуске ОС, для добавления\удаления своих программ из списка программ автозапуска, для редактирования параметров запуска Advanced StartUp Manager, RegRun Security Suite
7
Твикер для настройки параметров ОС, которые недоступны обычными средствами Tweak-XP Pro (для ОС Windows XP), Tweak-7 (для ОС Windows)
8
Сетевые утилиты
для работы с сетью: просмотр и редактирование настроек подключения к сети, поиск неполадок в сети и т.д.
ipconfig, ping, tracert (входят в ОС Windows, запускаются из командной строки: cmd.exe)
9
Утилиты для восстановления после сбоя в компьютере -для «заморозки» текущего состояния системы, чтобы в случае сбоя была возможность вернуться («откатиться») к данному состоянию
DeepFreeze Standard, Shadow Defender, Comodo Time Machine, Returnil Virtual System

Аппаратное обеспечение компьютера. Что такое аппаратные средства ПК

 

Назад к результатам

Хотите узнать больше о составляющих вашего компьютера? Изучите наше краткое руководство по основным компонентам и их функциям.

Проще говоря, аппаратные средства (оборудование) — это физические компоненты, которые необходимы для функционирования системы. Это все электронные схемы настольного ПК или ноутбука, включая материнскую плату, графическую карту, ЦП (центральный процессор), вентиляторы охлаждения, вебкамеру, блок питания и т. д.

Поскольку портативные и настольные ПК отличаются по размерам, дизайн их оборудования также различен, однако в обоих типах встречаются одни и те же компоненты. Без аппаратного обеспечения невозможно запустить программное обеспечение, ради которого мы и используем компьютер. Программное обеспечение — это выполняемые виртуальные программы. К ним относятся операционная система, интернет-браузер, документы текстовых процессоров и т.п.

Компьютер может работать только при наличии аппаратного и программного обеспечения, однако скорость его работы определяется именно аппаратным обеспечением.

При сборке нового или замене компонентов старого компьютера необходимо знать специфику оборудования вашей модели ПК. Читайте данный материал, чтобы разобраться во внутреннем устройстве вашего ПК.

Что такое материнская плата?

Материнская плата является центральным элементом, который заставляет компьютер работать. На ней размещается ЦП, и она играет роль концентратора, к которому подключается все остальное оборудование компьютера. Материнская плата выступает в роли мозга, подающего энергию в нужные места, взаимодействующего со всеми другими компонентами и координирующего их работу. Это делает ее одним из важнейших элементов оборудования вашего ПК.

При выборе материнской платы важно проверить список поддерживаемых аппаратных портов. Чрезвычайно важно узнать количество и тип портов USB (USB 2.0, 3.0, 3.1), а также разъемов монитора (HDMI, DVI, RGB). Порты на материнской плате помогут определить, какое оборудование совместимо с вашим компьютером, например, возможные типы ОЗУ и графической карты.

Материнская плата — это интегральная схема, на которой расположен один из самых важных элементов оборудования — процессор.

Что такое ЦП?

ЦП (центральный процессор, центральное процессорное устройство) отвечает за обработку данных всех программ, выполняемых на компьютере. Тактовая частота — это скорость, с которой процессор обрабатывает информацию. Она измеряется в гигагерцах (ГГц). Это означает, что процессор с более высоким номиналом ГГц, вероятно, работает быстрее, чем похожий процессор того же наименования и года выпуска.

Что такое ОЗУ?

Оперативное запоминающее устройство или ОЗУ — это оборудование, устанавливаемое в гнездах на материнской плате. Назначение ОЗУ заключается во временном хранении оперативной информации, создаваемой программами, и ее организации для мгновенного доступа. Задачи, которые требуют наличия памяти: визуализация изображений для графического дизайна, редактирование видео и фотографий, работа в многозадачном режиме с открытием многих приложений (например, на одном экране выполняется игра, а на втором экране запущен чат Discord).

 

Требуемый объем ОЗУ зависит от программ, которые вы будете использовать. Игры средней интенсивности обычно (при выполнении в параллели с другими задачами) требуют 8 ГБ памяти, а видео и графические игры — до 16 ГБ. Узнайте, сколько памяти необходимо вашему компьютеру.

Что такое жесткий диск?

Жесткий диск — это устройство хранилища, которое отвечает за хранение постоянных и временных данных. Эти данные поступают во множестве представлений, но все они сохраняются или устанавливаются на компьютер: программы, семейные фотографии, операционная система, документы текстового процессора и т. д.

Имеется два вида устройств хранилища: традиционный жесткий диск (HDD) и более новый твердотельный накопитель (SSD). Жесткий диск работает путем записи двоичных данных на магнитные диски, которые вращаются с высокой скоростью. Твердотельный накопитель сохраняет данные в микросхемах статической флеш-памяти. Узнать больше о хранилище и принципе работы твердотельного накопителя.

Что такое графический процессор?

Это устройство особенно важно для отрисовки графики в 3D. Этот процессор делает именно то, что указано в его названии — обрабатывает громадные объемы графических данных. Графическая карта вашего компьютера имеет по крайней мере один графический процессор. В противоположность базовым графическим возможностям, предоставляемым материнской платой ПК, выделенная графическая карта сопрягается с материнской платой посредством слота (гнезда) расширения и работает почти исключительно только для отрисовки графики. Это означает, что вы можете обновить свою графическую карту, если возникает необходимость в увеличении производительности вашего ПК.

Современные графические процессоры предоставляют вычислительную мощность не только для отрисовки графики, но и для других вычислительных задач, что превращает их в расширение центрального процессора.

Что такое блок питания?

Блок питания (БП) не просто обеспечивает компьютер электрической энергией. Он осуществляет вход электрического питания от внешнего источника и доставку электропитания к отдельным компонентам оборудования. Не все блоки питания одинаковые. Если они не обладают достаточной мощностью (Вт), то система работать не сможет.

Для эффективного электропитания оборудования современного компьютера обычно требуется блок питания номиналом 500–850 Вт, однако номинал целиком зависит от реального потребления системы. Компьютеры для задач с высокой интенсивностью, например, для графического дизайна или игр, требуют более мощных компонентов, поэтому для покрытия этих дополнительных требований необходим более мощный блок питания.

При недостатке электропитания компоненты компьютера не смогут работать эффективно, могут наблюдаться сбои в работе компьютера, либо он вообще не будет загружаться. Рекомендуется иметь блок питания с номиналом, превышающим суммарное потребление системы. Эта мера не только защитит систему от сбоев, но сработает на будущее: при замене компонентов компьютера на более мощные вам не придется заменять блок питания.

Понимание устройства ПК и его компонентов может оказаться весьма полезным при необходимости обновления или замены частей в процессе сборки компьютера. При возникновении проблем с оборудованием вы будете иметь понимание важности каждого компонента, необходимости его поддержания в хорошем рабочем состоянии и методов разрешения проблем. 

Тестовые задания «Аппаратное и программное обеспечение компьютера» 10 класс

Тестовые задания по теме «Аппаратное и программное обеспечение компьютера» 10 класс

1. Структурно-функциональная схема компьютера включает в себя:

1) процессор, внутренняя память, внешняя память, устройства ввода и вывода

2) арифметическо-логическое устройство, устройство управления, монитор

3) микропроцессор, ВЗУ, ОЗУ, ПЗУ, клавиатура, монитор, принтер, мышь

4) системный блок, монитор, ОЗУ, клавиатура, мышь, принтер

2. Производительность компьютера характеризуется

1) количеством операций в секунду

2) временем организации связи между АЛУ и ОЗУ

3) количеством одновременно выполняемых программ

4) динамическими характеристиками устройств ввода – вывода

3. Адресным пространством называется

1) соответствие разрядности внутренней шины данных МП и внешней шины

2) интервал времени между двумя последовательными импульсами

3) число одновременно обрабатываемых процессором бит

4) объем адресуемой оперативной памяти

4. В чем состоит основное принципиальное отличие хранения информации на внешних информационных

носителях от хранения в ОЗУ

1) в различном объеме хранимой информации

2) в различной скорости доступа к хранящейся информации

3) в возможности устанавливать запрет на запись информации

4) в возможности сохранения информации после выключения компьютера

5. В оперативной памяти могут храниться

1) данные и адреса

2) программы и адреса

3) программы и данные

4) данные и быстродействие

6. Какое из перечисленных устройств не относится к внешним запоминающим устройствам

1. Винчестер

2. ОЗУ

3. Дискета

4. СD-ROM

7. Назначение программного обеспечения

1) обеспечивает автоматическую проверку функционирования отдельных устройств

2) совокупность программ, позволяющая организовать решение задач на ЭВМ

3) организует процесс обработки информации в соответствии с программой

4) комплекс программ, обеспечивающий перевод на язык машинных кодов

8. Система программирования позволяет

1) непосредственно решать пользовательские задачи

2) записывать программы на языках программирования

3) использовать инструментальные программные средства

4) организовать общение человека и компьютера на формальном языке

9. Экспертные системы относятся к

1) системам программирования

2) системному программному обеспечению

3) пакетам прикладных программ общего назначения

4) прикладным программам специального назначения

10. Для долговременного хранения информации служит

1) оперативная память

2) дисковод

3) внешняя память

4) процессор

11. Средства контроля и диагностики относятся к

1) операционным системам

2) системам программирования

3) пакетам прикладных программ

4) сервисному программному обеспечению

АППАРАТНОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА

Модуль 2. Архитектура компьютера

Модуль 2. Архитектура компьютера 1. Совокупность устройств, предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки информации это: 1) информационная система 2) информационные технологии 3)

Подробнее

Тема 1. Аппаратное обеспечение (HARDWARE)

Лекция 2. Тема 1. Аппаратное обеспечение (HARDWARE) — Понятие автоматизации вычислений; — Классификация компьютеров; — Устройство персонального компьютера; — Периферийные устройства; — Система «Тонкий

Подробнее

Тема 1. Аппаратное обеспечение (HARDWARE)

Лекция 2. Тема 1. Аппаратное обеспечение (HARDWARE) — Понятие автоматизации вычислений; — Классификация компьютеров; — Устройство персонального компьютера; — Периферийные устройства; — Система «Тонкий

Подробнее

Устройство компьютера

Устройство компьютера Персональный компьютер (ПК) это электронный прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и передачи информации Основные компоненты компьютера Процессор

Подробнее

Устройство компьютера. Левашова Л.Н.

Устройство компьютера Левашова Л.Н. АНАЛОГИЯ МЕЖДУ КОМПЬЮТЕРОМ И ЧЕЛОВЕКОМ Ч Е Л О В Е К Органы чувств Прием ( ввод ) информации Хранение информации М О З Г Процесс мышления ( обработка информации ) Компьютер

Подробнее

Назначение и устройство компьютера

Назначение и устройство компьютера основные устройства компьютера компьютерная память взаимодействие устройств ПК основные характеристики ПК закрепление изученного материала домашнее задание Компьютер

Подробнее

Устройство компьютера

Устройство компьютера Тема 0. Типы компьютеров К.Ю. Поляков, 2007-2008 Настольные компьютеры (desktop) звуковые монитор колонкидля вывода для вывода информации звука на экран системный блок принтер для

Подробнее

Устройство персонального компьютера

Государственное автономное учреждение среднего профессионального образования Калининградской области «Колледж сервиса и туризма» Устройство персонального компьютера Методические рекомендации (для преподавателей

Подробнее

Элективный курс «АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРА»

Элективный курс «АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРА» Для учащихся 9 классов Учитель информатики: Борисова Ирина Борисовна Тырма, 2012 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Целью данного курса является продолжение базового образования

Подробнее

Состав и работа компьютерной системы Тест

1. Компьютер это — Состав и работа компьютерной системы Тест 1. электронное вычислительное устройство для обработки чисел; 2. устройство для хранения информации любого вида; 3. многофункциональное электронное

Подробнее

Строительная информатика

Строительная информатика Модуль 1. «Теоретические основы информатики» ЛЕКЦИЯ 1 Составители: Гвоздева И.Г. Глебова Т.А. Термином информатика обозначают совокупность дисциплин, изучающих свойства информации,

Подробнее

Основные функции микропроцессора :

Архитектура МП Основные понятия Микропроцессор — это программно-управляемое устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управления процессами этой обработки, выполненной в виде одной

Подробнее

Персональный компьютер

Персональный компьютер 1 Определение! Персональный компьютер ПК (англ. personal computer, PC), ПЭВМ (персональная электронно-вычислительная машина) — устройство или система, способное выполнять заданную,

Подробнее

СОСТАВ И НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ КОМПЬЮТЕРА

СОСТАВ И НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ КОМПЬЮТЕРА Термин «компьютер» происходит от английского слова Computer вычислитель, т.е. программируемое электронное устройство, предназначенное для автоматизированной обработки

Подробнее

Информационная технология

Информатика Аппаратное обеспечение информационных технологий Средства информационных технологий Информационная технология Алгоритмические средства (brainware) Аппаратные средства (hardware) Программные

Подробнее

ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА В состав современных компьютеров входит много разнообразных запоминающих устройств, различающихся по назначению, характеристикам и объёму хранимой информации. На данном этапе выделяют

Подробнее

Организация компьютера (Hardware)

Организация компьютера (Hardware) Лекция 3 Информатика Гаврилов А.В. НГТУ, кафедра АППМ 1 Содержание Основы компьютерной архитектуры Компьютер фон Неймана Аппарат прерываний Внешние устройства Виртуальная

Подробнее

:= 5; := 7; := := := 13. ПЗУ

Вопросы для экзамена по информатике в 9 классе. 1. Как представлено число 83 10 в двоичной системе счисления? 2. Как представлено число 25 в двоичной системе счисления? 3. Как представлено число 82 в двоичной

Подробнее

Конспект урока «Основные устройства ПК»

Министерство общего и профессионального образования Свердловской области Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Камышловский педагогический колледж»

Подробнее

оборудование компьютера и прочее «железо»

оборудование компьютера и прочее «железо» Оборудование компьютера Оборудованием (аппаратным обеспечением) персонального компьютера (ПК) называют внутренние физические компоненты компьютера и периферийные

Подробнее

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Технологический институт филиал ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И СЕТИ В ОТРАСЛИ (наименование дисциплины

Подробнее

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Технологический институт филиал ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Вычислительная техника

Подробнее

Лекция 4 Архитектура ПК

Лекция 4 Архитектура ПК Лектор Ст. преподаватель Купо А.Н. Лекция 4 Архитектура ПК 1. Архитектура ПК. Принципы фон Неймана 2. Типы и характеристики компьютеров. 1. Архитектура ПК. Принципы фон Неймана

Подробнее

Архитектура персонального компьютера

Архитектура персонального компьютера Поколения ЭВМ 1-е поколение (начало 1950-х гг.) Элементная база электронные лампы. ЭВМ отличались большими габаритами, большим потреблением энергии, малым быстродействием,

Подробнее

Лекция 5. Центральный микропроцессор

Лекция 5 Центральный микропроцессор Архитектура ПЛК 2 Под архитектурой микроконтроллера понимают комплекс его аппаратных и программных средств, предоставляемых пользователю. Основные модули ПЛК: центральный

Подробнее

М А Г И С Т Р А Л Ь (общая шина)

Магистрально-модульный принцип устройства ЭВМ Процессор Память Устройства Ввода-вывода М А Г И С Т Р А Л Ь (общая шина) Основные устройства компьютера Функция Человек Компьютер Хранение информации Обработка

Подробнее

Устройство компьютера

Устройство компьютера Основные устройства компьютера Исходя из внешней структуры компьютера всю информацию о нем можно разделить на следующие блоки: 1.Системный блок 2.Устройства ввода информации 3.Устройства

Подробнее

3: Моделирование схем с использованием компьютеров

С появлением недорогих персональных компьютеров появилось много альтернатив рисованию графиков вручную. Один из методов предполагает использование коммерческих или общедоступных пакетов программного обеспечения, предназначенных для анализа схем. Одним из распространенных пакетов является программа SPICE, являющаяся общественным достоянием. SPICE — это аббревиатура, обозначающая программу моделирования с акцентом на интегральные схемы. Первоначально она была написана в середине 1970-х годов доктором Лоуренсом Нагелем из Калифорнийского университета.Эта программа доступна для множества различных вычислительных платформ по минимальной цене. SPICE также служит ядром для ряда коммерческих пакетов. Коммерческие версии обычно добавляют такие функции, как схематический захват (возможность «рисовать» схемы с помощью компьютерной мыши), графический ввод и вывод данных, интерактивный анализ, аналого-цифровой анализ смешанных сигналов и большие библиотеки устройств. Примеры популярных пакетов моделирования включают коммерческие предложения OrCAD PSpice и Electronics Workbench Multisim, а бесплатные пакеты включают Linear Technology LTspice и Texas Instruments TINA-TI.Выбор конкретного инструмента моделирования зависит от потребностей пользователя, доступных средств, затрат и так далее. Конечно, у каждого свой стиль работы, поэтому личные предпочтения тоже играют роль. Как правило, для схем, представленных в этой книге, будет достаточно любого качественного симулятора на основе SPICE.

Для использования симулятора схема «описывается» специальным файлом данных. Для неграфических симуляторов файл данных может быть создан с помощью обычного текстового редактора. Затем файл данных используется программой моделирования для оценки отклика схемы.Результаты моделирования могут включать такие элементы, как усиление Боде и фазовые диаграммы.

Рисунок \ (\ PageIndex {1a} \): Схема Multisim для простой сети с задержкой.

При графическом вводе (схематический захват) компоненты обычно перетаскиваются в рабочую область и соединяются между собой с помощью мыши или другого указывающего устройства. Следовательно, текстовые входные файлы не нужны, хотя многие программы могут импортировать их и создавать схемы оттуда. Точно так же результаты моделирования обычно отображаются в графической форме с использованием окна построения графика или виртуального осциллографа вместо использования текстового выходного файла.Графический ввод и вывод с использованием Multisim показан на рисунке \ (\ PageIndex {1} \). Здесь на листе нарисована простая сеть лагов. Затем создается график Боде путем выбора параметра «Анализ переменного тока» в Simulate.

Рисунок \ (\ PageIndex {1b} \): графики усиления и фазы на выходе Multisim.

Обратите внимание, что точные модели для конкретных операционных усилителей или других устройств, которые не включены в библиотеки симулятора, можно получить у их производителей. Часто это так же просто, как загружать их с веб-сайта производителя.Список веб-сайтов производителей можно найти в Приложении.

Симуляторы — отнюдь не маленькие или тривиальные программы. У них много функций и опций, не говоря уже о вариациях, выпускаемых многими коммерческими версиями. Этот текст не пытается научить всем тонкостям симуляторов на основе SPICE. Для этого вам следует обратиться к руководству пользователя симулятора или к одной из книг по этой теме. Примеры в этой книге предполагают, что вы уже знакомы с симуляторами компьютерных схем.

В следующих главах мы будем использовать моделирование для различных целей. Вы всегда должны помнить о том, что инструменты моделирования не следует использовать вместо обычного «человеческого» анализа. Это может вызвать бесконечное горе. Симуляции настолько хороши, насколько хороши модели, используемые с ними. Легко видеть, что если описание схемы или компонентов внутри схемы неточно, моделирование не будет точным. Инструменты моделирования лучше всего использовать как форму двойной проверки проекта, а не как замену надлежащему анализу.

Программное обеспечение для моделирования

CircuitLogix | EM Course

CircuitLogix — мощный и простой в использовании симулятор 2D и 3D. Программное обеспечение для моделирования 3DLab предназначено для изучения основ электроники с использованием «реальных» компонентов. Симулятор CircuitLogix содержит более 10 000 устройств и схем и может выполнять аналоговое, цифровое и смешанное моделирование. Программа моделирования превращает ваш компьютер в виртуальную лабораторию электроники.

Моделирование схем 3DLab

Симулятор 3DLab вводится в начале содержания программы, чтобы помочь студентам визуализировать основные электронные схемы и начать взаимодействовать с ними напрямую, как в реальной лаборатории.Анимации лабораторных симуляций дополняют рабочие лаборатории, создавая очень увлекательную мультимедийную среду, которая позволяет студентам виртуально войти в лабораторию и схему, над которой они работают.

CircuitLogix Моделирование цепей

CircuitLogix — это мощный, но простой в использовании инструмент для захвата схем и моделирования схем, который включает более 4000 моделей устройств и восемь виртуальных инструментов. Схематические возможности позволяют студентам рисовать любую электронную схему и создавать список соединений для инструментов проектирования печатных плат и автотрассировщиков.Студенты могут легко построить аналоговую или цифровую схему, подключить испытательные инструменты и запустить симулятор, чтобы увидеть, как работает схема. Он может выполнять живое, свободное моделирование цифровой части схемы, а также выполнять аналоговое и смешанное аналогово-цифровое моделирование на основе Berkeley SPICE (программа моделирования с акцентом на интегральную схему) и XSPICE.

Используя CircuitLogix, учащиеся могут свободно опробовать все возможные сценарии «что, если», которые они могут представить, — изменение деталей или значений компонентов, а затем повторное моделирование, чтобы увидеть, как изменения влияют на работу и производительность схем.

Cicuit Research

Cicuit Research

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ УКАЗАТЕЛЬНОЙ СТРАНИЦЫ

В. Райан 2005 — 2010

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПЕЙ

(две страницы)

PDF-ФАЙЛ — НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕЧАТНОЙ ЦЕПИ ШАБЛОН

Исследование схем очень важно, если вы учитесь Системы и управление или электроника.Вы должны показать, что посмотрели на ряд схем и компонентов, которые можно использовать в вашем проекте. А доступен ряд программного обеспечения, позволяющего создавать и тестировать схемы на экране компьютера, а затем смоделировать их работу. Использовать этот типа программного обеспечения и рассмотрите возможность создания временной схемы с использованием макет.

Исследование цепи очень важно, особенно если вы изучение электроники или систем и управления.Вы должны показать, что у вас есть четкое понимание INPUT, PROCESS, OUTPUT. Поэтому каждый раз, когда вы Нарисуйте схему, четко разбив на эти три аспекта. Примеры показано ниже:

Ниже показаны два примера схем. Обратите внимание, что для В каждой цепи четко указаны ВХОД, ПРОЦЕСС и ВЫХОД.
1. Нарисуйте не менее четырех цепей, может быть использован для вашего проекта.
2. Ваши цепи должны быть завершены с четко обозначенными входами, процессами и выходами.
3. Поместите бриф, по делу, заметки под каждым аспектом схемы.
4. Не беспокойтесь о делая заметки в мельчайших подробностях, обзор каждой схемы — это все, что необходим на данном этапе.
5. Обозначьте компоненты и, если вы чувствуете необходимо объяснить их функцию в схеме.
6. Использовать программное обеспечение для моделирования схем например, Crocodile Technology, и разместите распечатки на своей схеме исследовательские листы. В ваших заметках должно быть описано, как выполнялась схема. при моделировании на экране.
7. Объясните, думаете ли вы схема подходит для вашего проекта. Может быть, только аспекты схема подходят.
8 . Вы можете использовать три габаритные чертежи цепей или реальные распечатки. В качестве альтернативы вы можете нарисовать точные принципиальные схемы или распечатать их напрямую из программного обеспечения электроники.
9. Используйте Интернет для поиска возможные схемы. Также доступен большой выбор книг по электронике. Фотокопии схем приемлемы, но не забудьте сослаться на название и автор книги.
10. Существующая схема может быть адаптирована в соответствии с вашими потребностями. Ищите схему, которая точно соответствует тому, что вы хотите и изменить его выходы или входы.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ:
A. Исследования с использованием книг по электронике и журналы и соберите ряд образцов схем
B. Выберите то, что вы считаете четыре лучших схемы и нарисуйте их на листах исследования схем.
C. Добавьте краткие ясные заметки внизу. каждый ВХОД, ПРОЦЕСС и ВЫХОД.
D. Считаете ли вы схему годной к употреблению? для вашего проекта?
E. Не отставайте в своей работе, поскольку вам будет сложно наверстать упущенное позже.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ВТОРОГО КОНТУРА НАУЧНАЯ СТРАНИЦА
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ УКАЗАТЕЛЬ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРАНИЦА

Logicly — симулятор логической схемы для Windows и macOS

Logicly — симулятор логической схемы для Windows и macOS — логические вентили, триггеры, компьютерная архитектура, электроника, интегральные схемы
  • Создавайте схемы быстро и легко с помощью современного и интуитивно понятного пользовательского интерфейса с функциями перетаскивания, копирования / вставки, масштабирования и многого другого.
  • Возьмите под свой контроль отладку , приостановив симуляцию и наблюдая за распространением сигнала по мере вашего продвижения.
  • Не беспокойтесь о нескольких платформах на студенческих компьютерах. Установите как на Windows, так и на macOS.

Купить по логике Бесплатная пробная версия

«В этом семестре я изучаю курс цифровой электроники. Logicly оказалась бесценной. Спасибо за предоставление такого замечательного, удобного программного обеспечения.«
Шахе Дейрменджян, студент Прочитайте больше отзывов

Создавайте увлекательные практические домашние задания

  • Позвольте учащимся поэкспериментировать в симуляции «без забот», где отменяет одним щелчком мыши — до построения физических схем.
  • Инкапсулируйте и избегайте дублирования, создавая нестандартных интегральных схем , которые можно перетаскивать … точно так же, как ворота.
  • Настройте логику для своей учебной программы, создав библиотек, пользовательских схем, которые студенты могут «импортировать» в свою работу.
Подробнее о функциях
«Узнавать о логических воротах в моем классе компьютерной организации и Logicly было здорово. Люблю такие программы: целенаправленные и хорошо сделанные».
Райан Гонсалес, студент Прочитайте больше отзывов

Несколько мест, которые вы, возможно, видели. Логические особенности:

Студенты и преподаватели по всему миру с удовольствием учатся с Logicly

Присоединяйтесь к ним сегодня.Добавьте Logicly в свой класс или компьютерный класс.

Начать бесплатную пробную версию

Авторское право 2008- Bowler Hat LLC. Все права защищены.

Как управлять электронными схемами с помощью компьютера и языка программирования BASIC

Как управлять электронными схемами с помощью компьютера и языка программирования BASIC

Дональд Дж. Бартли

Введение

Нет ничего более приятного, чем написание компьютерной программы, ее выполнение и наблюдение за ее выполнением; с надеждой безупречно.Это похоже на то же чувство, которое вы испытываете, когда создаете новую электрическую цепь и впервые наблюдаете, как она работает. Это ощущение творчества. Видеть что-то, что когда-то было мыслью, проявляющейся в материальном мире. Сказать: «этого не существовало, пока я не создал это». Электротехника и информатика — все об этом; создание чего-либо исключительно посредством силы воли и мысли. Эти две дисциплины являются отдельными и преподаются по-разному, каждая из которых имеет свою степень колледжа и / или университета.Однако самое интересное начинается именно с объединения этих двух дисциплин. Разработайте схему, соберите ее, подключите к компьютеру, напишите программу для передачи данных в схему и из схемы, запустите ее и посмотрите, как все работает; эти две дисциплины сочетаются друг с другом и работают в гармонии. Это действительно очень просто, поскольку компьютер — это просто электрическая цепь. Схема, подключенная к компьютеру, является его продолжением. На этом этапе вам просто нужно написать компьютерную программу, которая будет взаимодействовать с этим «расширением».

Эта статья расскажет, как это сделать. Мы рассмотрим простую компьютерную систему и то, как она работает. Затем мы рассмотрим язык программирования BASIC и содержащиеся в нем операторы, которые позволят нам «разговаривать» с внешними схемами. Далее мы рассмотрим, как «связать» вашу электронную схему с компьютером, чтобы она работала в «гармонии» с остальной частью компьютера. Наконец, мы закончим двумя примерами, которые показывают простые эксперименты, которые вы можете провести, чтобы попрактиковаться в записи и чтении данных из вашей схемы.

Компьютерные системы

На рисунке ниже показана простая компьютерная система и ее подключения. Имейте в виду, что это всего лишь общий обзор. Схема внутри компьютера может быть намного сложнее, чем эта, но для целей данного обсуждения этого общего обзора будет достаточно.


Рисунок 1

Компьютер, указанный выше, имеет все основные компоненты. Он имеет память для хранения программ и данных, устройство хранения для сохранения пользовательских программ, графический интерфейс для подключения к видеоэкрану, интерфейс связи, позволяющий передавать данные между ним и другими компьютерами, средства генерации звуков, пользовательский интерфейс. интерфейсные устройства, такие как клавиатура, и, наконец, мозг управления центральным процессором или ЦП.

Первое, что бросается в глаза, это то, что все эти компоненты соединены вместе с помощью двух шин, шины адреса и шины данных. Эти две шины вместе составляют «шинную систему» ​​компьютера и являются основными конвейерами для всех передач данных внутри компьютера. Вот как это работает. Концепция адреса не нова для всех нас, у каждого из нас есть почтовый адрес или номер почтового ящика, по которому нам можно отправлять почту. Адрес однозначно отличает нас от наших соседей.Эта система работает точно так же в компьютерной системе. Каждый из вышеперечисленных компонентов имеет уникальный адрес. Когда ЦП хочет отправить или получить данные из памяти, он отправляет уникальный адрес памяти на адресной шине. Это сообщает памяти, что теперь ей доступна шина данных. Любые данные, передаваемые по шине данных от CPU, предназначены для памяти, и любые данные, которые память хочет отправить в CPU, могут быть помещены на шину данных. Все остальные компоненты компьютерной системы подключены к адресной шине, и, поскольку адрес не принадлежит им, они остаются «отключенными» от шины данных, чтобы не мешать передаче данных между ЦП и адресуемым устройством.

С общей адресной шиной ЦП может «выбирать» по одному компоненту для передачи данных. Это позволяет ЦП точно знать, куда отправляются данные и откуда они принимаются. Общая адресная шина поддерживает «организованность» системы и предотвращает одновременное использование шины данных несколькими компонентами. Итак, сколько там адресов? Ну, как и в домах на улице, их может быть только определенное количество. Количество домов на улице определяется размером улицы.Количество адресов на адресной шине зависит от того, из скольких битов состоит адресная шина.

Просто краткий курс повышения квалификации по цифровой логике; бит — это самая маленькая часть информации в цифровой системе. Бит представляет собой единичный фрагмент информации и может иметь только два состояния: низкий логический уровень (представлен 0) или высокий логический уровень (представлен 1). Четыре из этих битов могут использоваться вместе для формирования полубайта, восемь из них вместе составляют байт, а 16 из них становятся словом.Количество данных, которые могут быть представлены этими комбинациями, вычисляется с помощью простой формулы: 2 в степени X или 2 X ; где X представляет количество битов. Для полубайта (4 бита) формула дает 2 4 = 16. Это означает, что полубайт может представлять 16 чисел, поэтому, начиная с 0, мы получаем от 0 до 15. Байт (8 бит) дает нам 2 8 = 256, что означает, что числа от 0 до 255 могут быть представлены. Для слова (16 бит) мы получаем 2 16 = 65 536, поэтому числа от 0 до 65 535 могут быть представлены словом.

В целях этого обсуждения мы собирались сказать, что адресная шина нашей компьютерной системы на Рисунке 1 имеет 16-битную адресную шину и 8-битную шину данных. С 16-битной адресной шиной это означает, что ЦП может адресовать до 65 536 уникальных местоположений в компьютере; или 64К. В компьютерных терминах K равно 1024, поэтому 64K равно 64×1024, что равняется 65 536. Следует обсудить еще один важный сигнал, которого нет на диаграмме на рисунке 1. Он называется линией чтения / записи. Линия чтения / записи (R / W) — это диспетчер шины данных.Этот сигнал указывает, записываются ли данные в ЦП или считываются из него. Когда линия R / W имеет высокий логический уровень (1), шина данных находится в режиме чтения. Это означает, что ЦП находится в режиме ввода и в него записываются данные. Когда линия чтения / записи имеет низкий логический уровень (0), шина данных находится в режиме записи. Это означает, что ЦП находится в режиме вывода и из него считываются данные. Когда на линии чтения / записи присутствует низкий логический уровень (0), любое логическое устройство, подключенное к шине данных, должно сделать все свои выходные линии высокоимпедансными.Это означает, что контакты, подключенные к шине данных, должны иметь высокое входное сопротивление, чтобы ЦП мог свободно управлять линиями шины данных без помех от любого другого компонента. В некоторых компьютерных системах строка R / W является одной строкой, как мы обсуждали здесь. В других системах сигнал R / W разбивается на две строки; строка чтения и строка записи. В любом случае результат один и тот же. Этот сигнал отвечает за управление направлением.

В разделе «Взаимодействие с компьютерной системой» мы узнаем, как использовать всю эту информацию вместе и подключать наши собственные схемы к компьютеру.Но с фундаментальным пониманием того, как работает компьютер, давайте взглянем на программирование.

Язык программирования BASIC

Язык программирования используется пользователем, чтобы «проинструктировать» компьютер о том, что ему нужно сделать. ЦП компьютера понимает только один язык; его обычно называют машинным языком. Программирование на машинном языке может быть сложной задачей, и ее нелегко понять.Поскольку этот язык напрямую переводится ЦП, он называется «языком низкого уровня». Такие языки программирования, как BASIC, C и Fortran, называются «языками высокого уровня». Для работы этих языков требуется интерпретатор или компилятор. Интерпретатор или компилятор изменяет синтаксис языка и преобразует его в машинный код, чтобы он мог быть понят ЦП. Поскольку эти языки высокого уровня удаляют программиста из семантики выполнения компьютерной системы, это делает процесс разработки программы более простым и понятным.Для наших целей мы будем использовать БЕЙСИК.

Что такое BASIC? BASIC (аббревиатура от универсального символьного кода инструкций для начинающих) относится к семейству языков программирования высокого уровня. Оригинальный BASIC был разработан в 1963 году Джоном Джорджем Кемени и Томасом Юджином Курцем из Дартмутского колледжа. В то время почти любое использование компьютеров требовало написания специального программного обеспечения, что было чем-то вроде того, чем занимались только ученые и математики. BASIC был предназначен для решения проблем сложности старых языков с новым дизайном языка специально для нового класса пользователей компьютеров, то есть менее технических пользователей, которые не имели математического фона более традиционных пользователей и не были заинтересованы в его приобретении. .Восемь принципов проектирования BASIC были:

  1. Простота использования для новичков.

  2. Быть языком программирования общего назначения.

  3. Разрешить добавление расширенных функций для экспертов (при сохранении простоты языка для начинающих).

  4. Будьте интерактивны.

  5. Предоставляйте ясные и понятные сообщения об ошибках.

  6. Быстро реагируйте на небольшие программы.

  7. Не требует понимания компьютерного оборудования.

  8. Защитите пользователя от операционной системы.

BASIC остается популярным по сей день в нескольких сильно измененных диалектах и ​​новых языках, основанных на оригинальном BASIC. BASIC используется в этих примерах, потому что его легко понять и изучить. Это позволит больше сосредоточиться на взаимодействии и использовании компьютера для управления электронными схемами вместо обучения программированию. Как только основы этих экспериментов будут хорошо поняты, читатель может взять информацию и расширить ее, используя различные техники и методы.

Компьютерная система, которая будет использоваться в этих экспериментах, — это компьютерная система Retro от Multilabs.

Рисунок 2

Retro прост в использовании, имеет встроенный интерпретатор языка BASIC и легкий доступ к шинам адреса и данных; все, что необходимо для создания простой и понятной среды обучения. Диалект BASIC, который обсуждается в этой статье, относится к компьютерной системе Retro.Предполагается, что читатель уже имеет общие знания языка BASIC. Чтобы лучше понять язык BASIC и способы использования Retro, рекомендуется загрузить руководство пользователя с веб-сайта Multilabs. Это руководство предоставит вам подробную информацию о BASIC, его синтаксисе, структуре и способах использования.

BASIC содержит два утверждения, которые будут неотъемлемой частью этих экспериментов, это PEEK и POKE. PEEK возвращает целочисленное значение, которое считывается из места на адресной шине.Синтаксис PEEK: PEEK (<выражение>). Выражение — это расположение адресной шины. Оператор PEEK может использоваться для чтения одного байта данных с внешнего устройства, подключенного к компьютеру. Пример оператора PEEK в BASIC:

ПРИНТ PEEK (15342)

Оператор POKE используется для записи байтового значения в заданное место адреса. Синтаксис POKE: POKE <выражение>, <выражение>. Адрес — это первое выражение, а записываемое значение — второе выражение.Оператор POKE может использоваться для записи одного байта данных на внешнее устройство, подключенное к компьютеру. Пример оператора POKE в BASIC:

POKE 14211,24

Используя эти два оператора вместе с некоторыми другими операторами BASIC, вы сможете управлять своими электронными схемами с помощью компьютера в кратчайшие сроки.

Взаимодействие с компьютерной системой

Есть две вещи, которые вам нужно подключить к компьютерной шинной системе.Во-первых, вам нужен доступ к адресной шине, шине данных и поддерживающим линиям чтения / записи. Во-вторых, вам понадобится так называемая карта памяти компьютерной системы. Карта памяти показывает, как адреса используются в компьютерной системе. Например, вот карта памяти для компьютерной системы Retro:

Таблица 1

Этот компьютер имеет 16-битную адресную шину, и в таблице 1 показаны суммированные все 64 КБ адресного пространства. Адреса, показанные слева, представлены в шестнадцатеричном формате.Если вы не знакомы с этим, не волнуйтесь. Вот десятичные преобразования:

0xFFFF = 65535

0xF800 = 63488

0xF7FF = 63487

0x8000 = 32768

0x7FFF = 32767

0x4000 = 16384

0x3FFF = 16383

0x0000 = 0

Как видите, хранилище программ начинается с адреса 32768 и расширяется вверх по направлению к области хранения символов. Адреса с 16384 по 32767 предназначены для графической системы.Адреса с 0 по 16383 все ваши. Их можно использовать с портом расширения для доступа и управления внешними цепями. Порт расширения используется для доступа к системным шинам и линиям поддержки. Распиновка порта расширения Retro:

.

Рисунок 3

Штифт

Тип

Примечание

1

+ 5 В постоянного тока

Максимум 100 мА, подаваемый на внешнюю цепь.

2

A0

Адресная строка.

3

ЗЕМЛЯ

Источник питания общий.

4

A1

Адресная строка.

5

NC

6

A2

Адресная строка.

7

Ч / З

Высокий логический уровень (1) для чтения, низкий (0) для записи.

8

A3

Адресная строка.

9

D7

Линия данных.

10

A4

Адресная строка.

11

D6

Линия данных.

12

A5

Адресная строка.

13

D5

Линия данных.

14

A6

Адресная строка.

15

D4

Линия данных.

16

A7

Адресная строка.

17

D3

Линия данных.

18

A8

Адресная строка.

19

D2

Линия данных.

20

A9

Адресная строка.

21

D1

Линия данных.

22

A10

Адресная строка.

23

D0

Линия данных.

24

A11

Адресная строка.

25

A15

Адресная строка.

26

A12

Адресная строка.

27

A14

Адресная строка.

28

A13

Адресная строка.

Таблица 2

Прежде чем идти дальше, важно ознакомиться с несколькими правилами. Прежде всего, порт расширения дает вам доступ к шинам данных и адресов Retro.Это касается любой компьютерной системы при подключении к ее системе шин. Эти автобусы — «центральная нервная система» любого компьютера. Если один или оба повреждены, система выйдет из строя. Когда вы подключаетесь к этим шинам, вы подключаетесь к ЦП, графическому процессору, памяти и т. Д. При подключении к этим шинам необходимо соблюдать особую осторожность. Любые короткие замыкания, скачки напряжения, незаконная запись на шину данных и т. Д. Могут повредить одну или все эти части и повредить компьютер, где он больше не используется.Если следовать примерным экспериментам и соблюдаются правила адресации и передачи данных, проблем не будет, и все будет работать стабильно столько, сколько вы хотите. Во избежание коротких замыканий не работайте с вашей схемой, когда она подключена к компьютеру, и убедитесь, что все ваши электрические соединения исправны. Правильные методы проектирования и строительства гарантируют, что это будет увлекательный опыт. Я, автор, знаю это не понаслышке. Я взорвал свой первый компьютер, играя с его пользовательским портом.Четыре микросхемы, включая ЦП, были взорваны, а компьютер разрушен. С тех пор я без проблем подключил бесчисленные схемы к компьютерам всех типов. Это был трудный способ выучить правила.

Как обсуждалось ранее, адресная шина Retro составляет 16 бит, что дает 65536 уникальных адресов. 16 битов имеют обозначения от A0 до A15. A0 — младший бит, а A15 — старший бит. Из карты памяти в Таблице 1 мы видим, что ОЗУ занимает верхние 32 КБ адресного пространства.Это означает, что когда бит A15 адресной шины имеет высокий логический уровень (1), выбирается RAM. Адресные строки с A0 по A14 используются для выбора того, в какую ячейку памяти следует записывать / считывать данные из оперативной памяти. Единственная цель адресной строки A15 — выбрать / включить микросхему RAM и убедиться, что все другие устройства, подключенные к системе шины, отключены, так что RAM контролирует шину данных. Когда логическое устройство не выбрано / отключено, все его выходные линии должны иметь высокий импеданс. Это означает, что выходы выключены и на выходных контактах наблюдается высокое сопротивление.Это подводит нас к правилу №1 порта расширения: когда адресная линия A15 имеет высокий логический уровень (1), любое устройство, подключенное к шине данных, должно быть отключено и иметь выходы с высоким сопротивлением.

Продолжая смотреть на карту памяти, мы видим, что графический контроллер расположен в старших 16K из нижних 32K адресного пространства. Это означает, что когда бит A15 адресной шины имеет низкий логический уровень (0), а A14 адресной шины имеет высокий логический уровень (1), то выбирается графический контроллер. Адресные строки с A0 по A13 используются для выбора, в какую ячейку памяти записывать / считывать данные.Единственная цель адресных строк A15 и A14 — выбрать / включить графический чип и убедиться, что все другие устройства, подключенные к системе шины, отключены, чтобы графический чип мог управлять шиной данных. Это подводит нас к правилу № 2 порта расширения: когда адресная линия A14 имеет высокий логический уровень (1), любое устройство, подключенное к шине данных, должно быть отключено и иметь выходы с высоким сопротивлением.

Из первых двух правил мы можем предположить, что если A15 или A14 имеют высокий логический уровень (1), то любые устройства, подключенные к порту расширения, должны быть отключены.Другими словами, и A15, и A14 должны иметь низкий логический уровень (0). Когда они оба имеют низкий логический уровень (0), это означает, что выбраны нижние 16 КБ из нижних 32 КБ адресного пространства, и из нашей карты памяти мы видим, что именно здесь входит порт расширения. Эти более низкие 16 КБ не используются ничем в Retro компьютерная система. Таким образом, когда A15 и A14 имеют низкий логический уровень (0), шина данных готова к работе.

Мы обсуждали строку чтения / записи (R / W) в предыдущем разделе. Напомним, что строка R / W указывает, записываются ли данные в ЦП или считываются из него.Когда линия R / W имеет высокий логический уровень (1), шина данных находится в режиме чтения. Это означает, что ЦП находится в режиме ввода и в него записываются данные. Когда линия чтения / записи имеет низкий логический уровень (0), шина данных находится в режиме записи. Это означает, что ЦП находится в режиме вывода и из него считываются данные. Это подводит нас к правилу № 3 порта расширения: когда линия чтения / записи имеет низкий логический уровень (0), любое устройство, подключенное к шине данных, должно иметь выходы с высоким сопротивлением.

На данный момент мы знаем, что нужно отслеживать адресные строки A15 и A14 вместе с строкой R / W.По этим трем параметрам мы можем определить, свободна ли шина данных и в каком направлении данные идут от ЦП. Последний шаг — научиться использовать адресные строки с A0 по A13. Чтобы воспользоваться всеми этими адресами, вам понадобится логическое устройство, называемое «декодером адресов». В качестве примера возьмем 32 КБ оперативной памяти, которая является частью Retro. Память RAM активируется через адресную строку A15. Адресные строки с A0 по A14 используются для выбора из 32 768 ячеек памяти, используемых для операции чтения / записи.Для этого в ОЗУ встроен «декодер адреса», который превращает эти 15 адресных строк в один сигнал для каждой ячейки памяти. Хотя для этого требуется много логики, есть несколько простых способов сделать это с помощью простых логических вентилей и микросхем декодера.

Одно простое логическое устройство называется декодером. Они бывают в пакетах от 2 до 4 строк, от 3 до 8 строк и от 4 до 16 строк, и это лишь некоторые из наиболее популярных. В логической серии TTL это 74LS139, 74LS138 и 74LS154 соответственно.В декодере с 2 на 4 строки используются 2 адресные строки для выбора 4 устройств. Декодер с 3 на 8 строк использует 3 адресные строки для выбора 8 устройств. Декодер от 4 до 16 строк отслеживает 4 адресные строки для выбора 16 устройств. Если вы посмотрите таблицы данных для этих устройств, вы увидите логику, которая используется для декодирования адресных строк, и насколько она может быть сложной. Гораздо проще использовать одно из этих устройств, чем использовать дискретную логику.

В режиме записи (данные записываются из ЦП) уровни каждого бита данных составляют примерно 5 В для высокого логического уровня (1) и 0 В для низкого логического уровня (0).В режиме чтения (данные записываются в ЦП) должны соблюдаться логические уровни, выводимые с вашего устройства. Центральный процессор использует входные буферы триггера Шмитта. Триггер Шмитта — это логическая схема, в которой используется большой промежуток между входным напряжением высокого логического уровня (1) и низкого логического уровня (0), чтобы помешать шуму на входе создавать ложные данные. Этот большой промежуток между двумя напряжениями называется «гистерезисом». Это означает, что высокий логический уровень (1) должен быть больше 4 В, а низкий логический уровень (0) должен быть ниже 1 В.Некоторые устройства могут выходить за рамки этих параметров, и их следует избегать. Обратитесь к таблице данных для каждого логического устройства, которое вы собираетесь использовать, чтобы убедиться, что эти уровни напряжения могут быть достигнуты. Для каждой компьютерной системы должна быть документация, в которой указывается, каким должно быть минимальное и максимальное входное логическое напряжение. За ними всегда следует внимательно следить.

В следующих двух примерах хорошо свяжите все вместе и дайте вам возможность все это опробовать. Эти примеры показывают, как применять правила для мониторинга, когда шина данных доступна, как отслеживать направление потока данных и как адресовать различные устройства с помощью адресных линий.

Эксперимент № 1 Управление светодиодами

Этот первый пример демонстрирует, как записывать данные через порт расширения. Для этого хорошо использовать светодиоды для отображения данных. Давайте пройдемся по схеме на следующей странице и применим то, что было представлено до сих пор.

Порт расширения представлен J1. В этом примере мы не будем использовать все доступные строки, а только те, которые необходимы для начала работы.Порт расширения предназначен для подачи + 5 В постоянного тока, 100 мА для ваших проектов. Если требуется больше мощности, необходимо использовать внешний источник питания. Но для этого небольшого эксперимента достаточно 100 мА. Обратите внимание, что рядом с линией питания подключены два конденсатора. При использовании порта расширения вы подключаетесь не только к шинам системы, но и к системе питания Retro. Любой шум, создаваемый вашими проектами, можно передать в Retro через шину питания. Рекомендуется использовать разделительные конденсаторы и конденсаторы фильтра независимо от того, к какой компьютерной системе вы подключаетесь.Вы увидите, что каждая логическая микросхема имеет развязывающий конденсатор, расположенный рядом с ним, а шина питания имеет развязывающий и фильтрующий конденсатор рядом с портом расширения. Слишком сильный шум, вводимый в Retro, может привести к неправильной работе; за этим следует следить.

Первым чипом в системе является декодер, о котором говорилось ранее; модель 74LS138. На адресной стороне микросхемы входы A, B и C подключены к адресным линиям A0, A1 и A2 соответственно. Входы G2A и G2B подключены к адресным линиям A14 и A15 соответственно.Вход G1 не используется и имеет высокий уровень. Все три входа G1, G2A и G2B используются для выбора микросхемы. Для выбора микросхемы G1 должен иметь высокий логический уровень (1), G2A должен иметь низкий логический уровень (0), а G2B должен иметь низкий логический уровень (0). Если эти условия не выполняются, все восемь выходов будут оставаться на высоком логическом уровне независимо от того, какие данные присутствуют на A, B и C. Это удовлетворяет первым двум правилам использования порта расширения, обе адресные линии A15 и A14 должны иметь низкий логический уровень ( 0). Поскольку G1 постоянно связан с высоким логическим уровнем (1), адресные линии A15 и A14 определяют, когда выбирается этот чип.У них обоих должен быть низкий логический уровень (0), чтобы это произошло.

Итак, что происходит, когда обе адресные линии A15 и A14 имеют низкий логический уровень (0)? Выбирается микросхема, и три адресных входа A, B и C определяют, какой из трех выходов активен. В 74LS138 выход считается активным, когда он выдает сигнал низкого логического уровня (0). Помните, что когда микросхема не выбрана, все выходы имеют высокий логический уровень (1), несмотря ни на что. В этом эксперименте мы отслеживаем только выход Y0. Этот выход активен, когда на всех трех адресных входах низкий логический уровень (0).См. Следующую таблицу истинности:

К

Б

А

Активный выход

0

0

0

Y0

0

0

1

Y1

0

1

0

Y2

0

1

1

Y3

1

0

0

У4

1

0

1

Y5

1

1

0

У6

1

1

1

Y7

Таблица 3

Посмотрев на схему, вы увидите, что выход Y0 подключен к разрешающей линии микросхемы U2.Эта микросхема представляет собой 74LS377, который представляет собой восьмеричный регистр хранения триггеров D-типа. Этот чип становится активным, когда на его разрешающем выводе присутствует низкий логический уровень (0). Линии входных данных с 1D по 8D подключены к шине данных Retro. D0 подключен к 1D, D1 — к 2D и так далее. Линия R / W подключается к тактовому входу микросхемы. В этом случае правило №3 не применяется. Если вы помните, это правило гласило, что когда линия R / W имеет низкий уровень (0), все устройства с выходами данных должны переходить на высокий импеданс.В этом случае 74LS377 не имеет линий вывода данных, подключенных к порту расширения. Подключены только входы данных; но в этом случае линия R / W по-прежнему играет важную роль.

Если вы помните предыдущее обсуждение строки R / W, вы должны помнить, что она становится логической (0), пока данные записываются из ЦП. В этом случае собирались использовать строку R / W как часы данных. 74LS377 фиксирует данные, которые присутствуют на его входах, по переднему фронту тактового вывода.Линия чтения / записи перейдет в низкий логический уровень (0) во время записи, а затем вернется в высокий логический уровень (1). Когда это произойдет, данные будут зафиксированы в регистре хранения. В этом случае данные будут постоянными даже после того, как микросхема и даже вся схема будут отключены адресными линиями. Теперь данные были записаны из порта расширения на определенный адрес.

Увидеть — значит поверить, построить схему и попробовать. Все эти части легко доступны у многих дистрибьюторов электроники, как в местном масштабе, так и в Интернете.Как только вы его построите, попробуйте эту программу:

10 ДЛЯ L = 0 ДО 255

20 POKE 0, L

30 ДЛЯ T = 1 ДО 2500: СЛЕДУЮЩИЙ

40 СЛЕДУЮЩИЙ

50 КОНЕЦ

Если все было построено правильно, вы должны увидеть, что светодиоды выполняют двоичный счет с шагом примерно в секунду. Хотите увидеть адресацию на работе? Измените строку 20 на POKE 1, L и повторно запустите программу. Ничего не происходит? Это потому, что теперь вы обращаетесь к ячейке 1, в которой регистр хранения не выбран.

А теперь попробуйте это. Измените строку 20 на POKE 8, L и повторно запустите программу. Внезапно он снова заработал, но подождите, использовался адрес 8, а не 0, так как это возможно? Если вы посмотрите на схему, то увидите, что отслеживались только адресные линии с A0 по A2. С адресом 8 A3 имеет высокий логический уровень (1), а от A0 до A2 — низкий логический уровень (0). Таким образом, для 74LS138 он выглядит как адрес 0. Чтобы расширить его, вам нужно будет добавить логическую схему, которая контролирует адресные строки с A3 по A13 и будет удерживать 74LS138 не выбранным, если какая-либо из них имеет высокий логический уровень (1).Помните из схемы, что G1 постоянно привязан к высокому уровню? Хорошо, поместите A3 через A13 в логический элемент ИЛИ-НЕ, чтобы, если какой-либо из них имеет высокий логический уровень (1), на выходе элемента ИЛИ-НЕ будет низкий логический уровень (0). Поскольку для выбора микросхемы G1 должен иметь высокий логический уровень (1), свяжите выход логического элемента ИЛИ-НЕ с G1, и вы его получите. Увидеть как это работает? Давайте попробуем прочитать через порт расширения.

Эксперимент 2, переключатели чтения

Взгляните на схему на следующей странице, и вы увидите довольно много общего.

Наша передняя часть выглядит точно так же. J1 — это порт расширения, U1 используется для выбора устройств на основе адресных линий, и все части фильтруются на шум. Разница заключается в U2, который представляет собой восьмеричный буфер 74LS465 с выходами с 3 состояниями. Сначала обратите внимание, что одна из разрешающих линий U2 подключена к Y1 нашего декодера адресов U1. В предыдущем эксперименте мы использовали Y0. Это означает, что активный адрес будет 1 вместо 0. Другая линия разрешения подключена к инвертору U3A.Это соответствует правилу № 3, которое гласит, что когда линия чтения / записи имеет низкий логический уровень (0), все, что подключено к шине данных с выходами, должно иметь высокий импеданс. Обе линии разрешения U2 должны иметь низкий логический уровень (0) для включения микросхемы. Если микросхема не активирована, выходы (с 1Y по 8Y) становятся высокоимпедансными. Эта вторая разрешающая линия используется для контроля линии чтения / записи. Поскольку нам нужно, чтобы линия включения U2 перешла на высокий логический уровень (1), когда линия R / W имеет низкий логический уровень (0), мы используем инвертор для этого.Итак, теперь любой POKE по адресу 1 приведет к отключению U2.

В остальном все довольно просто. Выходы U2, с 1Y по 8Y, подключены к шине данных с D0 по D7 соответственно. Входы U2, 1A — 8A, контролируют переключатели. Когда переключатель разомкнут, на входе низкий логический уровень (0). Когда переключатель замкнут, на входе появляется высокий логический уровень (1). Опять же, увидеть — значит поверить, построить схему и попробовать. Как и в случае с предыдущей схемой, все эти части легко доступны у многих дистрибьюторов электроники, как местных, так и онлайн.Как только вы его построите, попробуйте эту программу:

10 CLS

20 PRINT PEEK (1)

30 GOTO 20

Если все верно, на экране будут напечатаны числа. При изменении статуса переключателей должны измениться числа. Все переключатели разомкнуты будут равны 0, а все переключатели замкнуты — 255. По сути, вы читаете двоичное представление восьми переключателей. Нажатие клавиши остановит программу.Измените строку 20 на PRINT PEEK (0) и повторно запустите программу. Появляются случайные числа, которые не следуют за переключателями. Это потому, что мы переключили адресацию этого эксперимента на адрес 1 через наш декодер адресов.

Как и раньше, если вы измените строку 20 на PRINT PEEK (9), программа будет работать нормально. Как обсуждалось ранее, это связано с тем, что не отслеживались адресные строки с A3 по A13. Но из нашего предыдущего обсуждения мы уже знаем, как исправить это с помощью простого вентиля NOR.

Поздравляем! Вы знаете, как адресовать разные схемы через порт расширения и читать / записывать данные. На этом этапе позвольте вашему творчеству разыграться. Вместо транзисторов со светодиодами они могут управлять двигателями. Вместо переключателей вы можете считывать данные с аналого-цифровых преобразователей. Есть так много возможностей. Вы заметили, что два представленных выше эксперимента можно соединить вместе? Один из них — адрес 0, а другой — адрес 1, их можно объединить в одну законченную схему.Напишите программу, которая считывает переключатели и передает данные на светодиоды, чтобы светодиоды следовали за изменениями переключателя.

Есть еще одна информация, которая вам понадобится для порта расширения. Адрес и синхронизация шины данных.

Временные диаграммы

Все в компьютере синхронизируются с процессором. Это означает, что существует определенное «окно», в котором данные могут быть прочитаны и записаны на любое устройство в системе или в любую схему, подключенную к любому порту расширения.После того, как адресные строки стабилизируются, начинается обратный отсчет. Записываемые данные будут появляться только в течение определенного времени, и любые данные для чтения должны появиться на шине данных до истечения определенного времени. По большей части, большинство логических микросхем, представленных на рынке, смогут поддерживать эти скорости. Чипы 74LS, представленные в двух экспериментах, достаточно быстрые. Эти данные будут представлены вам для справки, чтобы любой чип, который вы можете использовать, можно было проверить, чтобы убедиться, что он соответствует требованиям по времени.Для компьютерной системы Retro есть две временные диаграммы. Один для записи данных (оператор POKE) и один для чтения данных (функция PEEK).

Рисунок 6 — Временная диаграмма записи данных

ПАРАМЕТР

МИН ТИП МАКС.

УСТАНОВКА

T AD

1

S

т DRWL

100

нСм

т RWL

100

нСм

т ГВС

100

нСм

т AHRWH

100

нСм

Таблица 4 — Таблица времени записи данных

Рисунок 7 — Временная диаграмма чтения данных

ПАРАМЕТР

МИН ТИП МАКС.

УСТАНОВКА

T ADR

1

S

Т DH

100

нСм

T AH

100

нСм

Таблица 5 — Таблица времени чтения данных

Вывод:

Вам был представлен фундаментальный обзор компьютерных шинных систем, как они работают, как подключаться к ним и как управлять ими с помощью компьютерных программ.Доступ к шинным системам современных компьютеров со временем становится все более и более ограниченным. Однако сегодня на рынке есть ряд встраиваемых компьютеров и компьютеров для любителей, для которых эти компоненты все еще доступны. Встроенное программирование и устройства, такие как микроконтроллеры, взяли на себя роль контроллеров для электронных схем, но компьютеры по-прежнему имеют некоторые преимущества в зависимости от приложения.

Дональд Дж. Бартли
Multilabs
(775) 852-7430
dbartley @ MultiLabs.net
www.multilabs.net

EDA Tools — Legal Advantage

Автоматизация электронного проектирования (EDA), также называемая электронным компьютерным проектированием (ECAD), представляет собой программный инструмент для проектирования электронных схем. Программный инструмент обычно состоит из последовательности операций по проектированию и анализу электронной схемы.

До того, как были разработаны инструменты EDA, проектировщики схем полагались на рисование схемы вручную на бумаге или с помощью какого-либо геометрического программного обеспечения для проектирования схемы.В 1970 году разработчики схем начали автоматизировать проектирование с помощью программного обеспечения. В 1980 году, с появлением СБИС (очень крупномасштабная интеграция), языки программирования пришли на сцену, чтобы составить электронную конструкцию. Позже для проектирования сложных интегральных схем разрабатываются инструменты проверки конструкции и инструменты моделирования. В 1981 году, когда фактически произошло зарождение инструментов EDA как отрасли, такие компании, как Hewlett-Packard, Tektronix и Intel, начали использовать инструменты EDA внутри компании.Это было также время, когда были основаны такие компании, как Daisy Systems, Mentor Graphics и Valid Logic Systems. В 1981 году появился сам язык описания оборудования VHDL. В 1986 году был разработан еще один язык описания оборудования Verilog. Позже были быстро разработаны симуляторы для поддержки этих языков, а еще через несколько лет были разработаны серверные части для выполнения логического синтеза.

Как описано выше, инструменты EDA обычно следуют потоку. Процесс проектирования можно разделить на два варианта: цифровой дизайн и аналоговый дизайн.В цифровом дизайне схема описывается с использованием языка описания оборудования, за которым следует моделирование схемы, синтез, размещение и маршрут и имитация макета поста. При аналоговом проектировании схема фиксируется, за ней следует моделирование, физический дизайн, извлечение макета и имитация макета после его завершения. Комбинированные схемы цифрового и аналогового дизайна используются на производственном предприятии для производства электронного чипа.

Некоторыми из преимуществ инструментов EDA являются минимизация времени на разработку сложных ИС, устранение производственных ошибок, снижение производственных затрат, оптимизация конструкции ИС и простота использования и т. Д.

Инструменты EDA Рынок интеллектуальной собственности также постоянно растет, как видно из тенденции публикации патентов на графике. Мы также видим, что на рынке IP правит IBM, за ней следуют Synopsis, TSMC, Fujitsu и Cadence.

(тенденция публикации патентов в области EDA) (Лучшие патентообладатели в области EDA) Хотя инструменты EDA предлагают множество возможностей для разработки различных электронных микросхем, есть и недостатки. Инструменты EDA дороги, многие из них нелегко установить в компьютерной системе.Многие инструменты недостаточно удобны для использования, а специалистов по обучению работе с инструментами EDA не так много. Хотя инструменты, доступные в колледжах, хороши, однако, из-за отсутствия экспертов для обучения этому инструменту, студенты не продолжают работать в области EDA, а переходят в другие области, такие как программное обеспечение. Если мы проинформируем студентов об инструментах EDA на их начальных уровнях образования и если инструменты EDA станут экономически эффективными, мы сможем увидеть больше студентов в области EDA, что создаст больше опыта и улучшит рост в области EDA.

Артикул:

https://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_design_automation

http://edablog.com/2009/03/19/tanner-eda-64-bit-windows/

У федерального округа есть еще один шанс добиться успеха в отношении программного обеспечения Авторское право

Когда дело доходит до программного обеспечения, кажется, что независимо от того, сколько раз компания проигрывает по явно неправильному заявлению о нарушении авторских прав, она будет продолжать действовать, особенно если сможет найти путь к Апелляционному суду США по федеральному округу.Федеральный округ , предположительно, почти полностью сосредоточен на патентных делах, но сторона может убедиться, что ее претензии по авторскому праву будут услышаны и там, просто включив патентные претензии в начале судебного разбирательства, а затем отклонив их позже. В деле SAS v. WPL эта тактика означает, что юридическая теория защиты авторских прав на программы, проигравшая в трех судах в двух странах, получит еще одно слушание. Будем надеяться, что он будет последним, и Федеральный округ увидит этот безжалостный оппортунизм таким, какой он есть.

Такой исход, каким бы верным он ни был, далеко не уверен. Федеральный округ очень неправильно понял эту проблему всего несколько лет назад, в Oracle против Google . Но с фактами, установленными против истца, и с более простым вопросом, который легче решить, Федеральный округ может на этот раз ответить правильно.

Стороны по делу, компании-разработчики программного обеспечения SAS Institute Inc. (SAS) и World Programming Ltd. (WPL), годами враждуют в нескольких судах в США и за рубежом. В основе дела лежит стремление SAS эффективно владеть языком SAS Language, языком программирования высокого уровня, используемым для написания программ для проведения статистического анализа.Язык был разработан в 1970-х годах в государственном университете и стал общественным достоянием, как и программное обеспечение, предназначенное для преобразования и выполнения программ на языке SAS. Произведения из общественного достояния могут быть использованы кем угодно без разрешения. Этот — это место, где живет исходный язык SAS и программное обеспечение, его исполняющее.

Однако несколько лет спустя некоторые из его разработчиков переписали программное обеспечение и основали коммерческую компанию для продвижения и продажи новой версии. Он был единственным, кто делал это, пока, спустя несколько лет, WPL не разработала собственное конкурирующее программное обеспечение, которое также может конвертировать и выполнять программы на языке SAS.Столкнувшись с новой конкуренцией, SAS обратилась в суд сначала в Великобритании, затем в Северной Каролине, заявив о нарушении авторских прав. Оба раза проиграла.

Возможно, надеясь, что в третий раз будет прелесть, SAS подала в суд на WPL в Техасе за нарушение как патентов, так и авторских прав. И снова она проиграла, но решила обжаловать только жалобы на нарушение авторских прав. Однако, как и в случае с Oracle против Google , того факта, что дело когда-то включало патентные претензии — действительные или недействительные, — было достаточно, чтобы передать его в Федеральный округ.

Бесспорно, что WPL не копировала действительный код SAS, защищенный авторским правом. Вместо этого SAS утверждает, что WPL скопировал нелитеральных функциональных элементов своей системы: форматы ввода (которые говорят, как программист должен вводить данные в программу, чтобы программа работала правильно) и схемы вывода (которые компьютер использует, чтобы позволить программисту просматривать результаты правильно). Эти интерфейсы определяют, как компьютер должен работать — в ответ на входные данные в определенном формате производить выходы, которые организованы в определенном дизайне.Но эти интерфейсы не сообщают компьютеру , как он должен выполнять те функции, для которых WPL написал свой собственный код. Проблема SAS в том, что закон об авторском праве не дает и не должен предоставлять статутную монополию на эти функциональные элементы компьютерной программы.

SAS отчаянно надеется, что Федеральный округ заявит обратное, основываясь на предыдущем решении Федерального округа в деле Oracle против Google , что выбора среди различных вариантов может быть достаточно, чтобы оправдать защиту авторских прав.Другими словами, если у разработчика были другие варианты программирования, тот факт, что он выбрал определенный путь, якобы может быть достаточно «творческим», чтобы заслуживать исключительные права на 70 с лишним лет. Как мы объясняли в нашей записке о взаимопонимании, такая уверенность неуместна.

Во-первых, факты в этом случае разные — WPL, в отличие от Google, не копировала никакого реального кода. Опять же, это бесспорно. Во-вторых, Oracle против Google было основано на принципиально неверном предположении, что Девятый округ (юрисдикция, из которой возник Oracle и, следовательно, закон которого должен был применяться Федеральный округ) примет теорию «творческого выбора». .Как мы узнаем, что это предположение было неверным? Потому что позже Девятый округ так сказал, но в другом случае.

Но SAS должен проиграть по другой причине. По сути, он пытается заявить об авторском праве на процессы и методы работы — элементы, которые, если они вообще защищены, защищены только патентом. Если SAS не сможет добиться успеха в соответствии со своими патентными притязаниями, ей нельзя будет разрешить полагаться на авторское право как на опору, чтобы охватить ту же тему. Другими словами, SAS не может одновременно (1) обойти ограничения патентной защиты, такие как новизна, очевидность, приемлемый объект патента, процесс построения патентной заявки и т. Д.; и в то же время (2) обходить ограничения защиты авторских прав, преобразовывая функциональные элементы в «творческие» продукты.

В дополнение к этим пунктам мы надеемся напомнить суду, что система авторского права предназначена для обслуживания общественных интересов , а не просто финансовых интересов правообладателей, таких как SAS. Лучший способ для Федерального округа служить общественным интересам здесь — это отстоять ограничения на защиту авторских прав для функциональных частей компьютерных программ и прояснить предыдущее ошибочное постановление о защите авторских прав на компьютер в Oracle v.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.