Методические указания по проведению лабораторно практических работ обучающихся по учебной дисциплине ен. 01«информатика и икт» для специальности: Мастер жилищно-коммунального хозяйства

ЗУ 1 Команда 1 2 Команда 2 3 Команда 3 … … n Увыв Увв Движение информации Управляющие сигналы УУ - управляющее устройство, АЛУ - арифметико-логическое устройство Увв - устройство ввода, ЗУ - запоминающее устройство, Увыв - устройство вывода Устройство ввода служит для передачи данных и команд (инструкций по обработке данных) в запоминающее устройство. Совокупность команд называется программой. Запоминающее устройство (память). Запоминающее устройство может получать данные с устройства ввода, обмениваться ими с арифметико-логическим устройством и выдавать результаты на устройство вывода. Память состоит из пронумерованных ячеек. Номер ячейки называют адресом. Команды записываются в соседние ячейки по возрастанию их адресов. Каждая команда содержит код операции, которую необходимо выполнить, и адреса ячеек, в которых находятся данные, обрабатываемые этой командой. Устройство вывода служит для извлечения выходных данных и программ из запоминающего устройства. Арифметико-логическое устройство выполняет арифметические и логические операции над введенными в машину данными. Устройство управления. После загрузки программы и данных в память, в «счетчик команд» записывается адрес первой команды программы. Устройство управления считывает содержимое ячейки памяти, адрес которой находится в счетчике команд, и помещает его в «регистр команд». Устройство управления: а) расшифровывает код операции, заданный в команде; б) считывает из памяти данные, адреса которых указаны в команде; в) приступает к ее выполнению (для выполнения команд может быть использовано арифметико-логическое устройство). Для каждого кода операции устройство управления имеет свою микропрограмму обработки, которая заключается в выработке управляющих сигналов для всех остальных устройств машины. После выполнения очередной команды, счетчик команд указывает на ячейку памяти, в которой находится следующая команда программы. Тема 2. Аппаратное обеспечение персональных компьютеров. Классификация компьютеров по сферам применения. По производительности компьютеры можно разбить на три класса. Под производительностью компьютера понимают время затраченное для решения той или иной задач). СуперЭВМ- производительность свыше 100 млн. операций в секунду. Применяются для решения задач, которые требуют огромных объемов вычислений (гидрометеорология, космические исследования и др). Стоимость, размеры, вес – не являются определяющими параметрами. Большие ЭВМ (мейнфреймы) - компьютеры с производительностью от 10 до 100 млн. операций в секунду. Они используются для хранения, поиска и обработки больших массивов данных, для создания трехмерной анимационной графики, выполняют роль узлов глобальной сети. Стоимость от 30 до 300 тысяч долларов. Микрокомпьютеры (персональные компьютеры) – компактные компьютеры универсального назначения. Производительность до 10 млн. операций в секунду. Микрокомпьютеры можно классифицировать по конструктивным особенностям: а) стационарные (настольные); б) переносные: -портативные (оформляются в виде чемодана); -блокноты (имеют встроенные аккумуляторы, позволяющие работать без сетевого напряжения); -карманные (не имеют внешней памяти на магнитных носителях). - планшетные. Apple iPad - планшет компании Apple: - легкий (601 грамм); - тонкий (9 мм); - быстрый (двухъядерный процессор); - поддерживает работу с сетями третьего поколения. Обычно персональные компьютеры состоят из трех основных частей: -системного блока; -клавиатуры; -монитора, а также можно подключать такие внешние устройства как принтер, сканер и т.д. Блок схема устройства компьютера (стрелками показаны направления передачи данных) Системный блок В системный блок входят - микросхемы, руководящие работой компьютера (микропроцессор, контроллеры устройств, оперативная память (ОЗУ), кэш-память, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), шины передачи информации, порт ввода-вывода) накопитель на жестком диске, предназначенный для чтения или записи информации; накопители (дисководы) для гибких магнитных дисков; блок питания. Микропроцессор осуществляет вычисления в соответствии с предъявленной ему программой и общее управление компьютером. Основными характеристиками процессора являются: а) тактовая частота (быстродействие). Тактовая частота - указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет за одну секунду. Кварцевый генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических импульсов. Частота генерируемых импульсов определяет тактовую частоту машины. б) разрядность, которая характеризует объем информации, обрабатываемой за одну операцию. Например: 8-разрядный микропроцессор за одну операцию обрабатывает 8 бит (1 байт) информации, 32 разрядный -32 бита; Процессоры для IBM PC выпускают многие фирмы, но наибольшее распространение получили процессоры фирмы Intel - PENTIUM. Система команд- множество элементарных операций, выполняемых процессором. Микропроцессор типа CISK – с полным набором команд (на выполнение команды тратится несколько машинных тактов). Микропроцессор типа RISK– с упрощенным набором команд (на выполнение команды тратится один такт.) Сопроцессор – применяется для особо точных расчетов, а также для работы с графически программами. Кэш-память. Данные, выбираемые процессором из ОЗУ, одновременно копируются в кэш-память. Если процессор повторно обратится к тем же данным, то они уже будут считаны из кэш-памяти, что значительно увеличивает быстродействие компьютера. Современные компьютеры обладают таким быстродействием при котором возникает противоречие между высокой скоростью обработки информации внутри машины и медленной работой устройств ввода-вывода. Контроллеры. Контроллер можно рассматривать как специализированный процессор, управляющий работой внешнего устройства по специальным программам. Электронные схемы, управляющие работой различных устройств, входящих в компьютер (монитора, накопителей на гибких магнитных дисках и т.д.) Оперативная память (ОЗУ) В ней хранятся программы, выполняемые в данный момент и данные, непосредственно участвующие в операциях (микросхема). Оперативную память можно представить, как совокупность ячеек, каждая из которых может хранить данные или команды программы. Из оперативной памяти микропроцессор берет программы и данные, в нее он записывает полученные результаты. При выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается, поэтому при включении компьютера происходит автоматическая загрузка в оперативную память необходимых программ с жесткого диска (в частности программ операционной системы). Оперативная память по быстродействию уступает микропроцессору. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Для хранения базового программного обеспечения компьютера BIOS (обеспечивает запуск компьютера после включения питания). При выключении компьютера данные, находящиеся в ПЗУ не стираются. Шины передачи информации. Обеспечивает обмен информацией между устройствами компьютера. Шина состоит из трех частей: -шина данных, по которой передается информация; -шина адреса, определяющая куда передаются данные; -шина управления, регулирующая процесс обмена информацией. Порт ввода-вывода. Электронные схемы, через которые микропроцессор обменивается данными с внешними устройствами (принтер, мышь, модем и т.д.) Позволяет подключить к микропроцессору периферийное устройство. Накопитель на жестком магнитном диске (НГМД). Предназначен для постоянного хранения данных и программ, используемых при работе с компьютером. Основа жесткого диска изготавливается из сплавов алюминия или керамики, на который наносится магнитный слой, что позволяет увеличить плотность записи по сравнению с гибким диском. Несколько магнитных дисков, помещаются на одной оси вращения в корпус - специальное электронное устройство, в котором эти диски вращаются с огромной скоростью, позволяющей быстро записывать и считывать информацию. Специальные магнитные головки записывают или считывают данные и программы с намагниченных поверхностей. Скорость чтения-записи до 5-ти Мбайт в сек. Емкость жесткого диска до 1,6 Гбайт. Количество дорожек и секторов на диске задается при его форматировании. Логическая структура диска определяется файловой системой, которая реализована на диске и зависит от операционной системы компьютера. Накопители на жестком диске именуются - C,D. Накопители на гибких магнитных дисках (внешняя память). Позволяют переносить данные и программы с одного компьютера на другой. Накопители на гибких магнитных дисках именуются - A,B. Дискета делается из очень мягкого и гибкого материала – миларового пластика с магниточувствительным покрытием из окиси железа. Дискета помещается в защитную пластиковую оболочку (конверт), предохраняющую ее от пыли, влаги, механических повреждений. В конверте имеется отверстие, через которое головка чтения-записи информации приходит в соприкосновение с вращающейся дискетой. Типы дискет: 3.5 дюйма -трехдюймовые (емкость- 1,44 Мбайт). Накопители на оптических дисках Достоинства: -высокая надежность и долговечность; -нечувствительность к загрязнению и воздействию магнитных полей -низкая стоимость. CD-ROM компакт диск только для чтения Диск представляет собой отражающую поверхность из алюминия или золота, покрытую микроскопическими лунками и заключенную в защитную оболочку из прозрачного пластика. Запись и считывание информации происходит с использованием светового луча лазера. -Компакт-диски, на которые возможно произвести только однократную запись информации CD-Recodable (CD-R). Объем информации 600-700 Мбайт. -Компакт-диски с возможностью перезаписи CD-ReWritable (CD-RW). -Компакт-диски с высокой плотностью записи –цифровой универсальный диск Digital Versatile Disk (DVD). Объем информации на DVD до 4,7 Гбайт. Недостатки дисковой памяти: - наличие механических движущихся компонентов, имеющих малую надежность; - большая потребляемая мощность при записи и считывании. Флэш-память Достоинства: - малая энергоемкость; - небольшие размеры (40 х 16 х 7 мм); - значительная емкость (несколько Гбайт), -большая скорость записи и считывания (десятки Мбайт/с). Блок питания. Служит для преобразования тока электросети (переменный ток напряжением 220в) в ток, необходимый для работы ПК (постоянный ток различных напряжений: 12в, 5в, 3в и др.) Параметры системного блока могут быть записаны одной строкой, например: P-III 800/128/20Gb/32mb/CD-ROM/ATX Процессор Intel Pentium-III, тактовая частота 800 МГц, оперативная память 128 Мбайт, жесткий диск 20 Гбай, графический адаптер с памятью 32 Мбайт, привод CD- ROM , корпус ATX. Контрольные вопросы На какие три класса можно разбить компьютеры по их производительности? Как устройство управления (процессор) выполняет программу? Что такое материнская плата? Какие компоненты персонального компьютера на ней находятся? Какие основные характеристики микропроцессора? Что такое контроллер? Для чего он предназначен? Что такое кэш-память? Из каких трех частей состоит шина передачи информации? Чем отличается оперативная память от постоянной памяти? В какой памяти сохраняются программы BIOS? Из чего изготавливается основа жесткого диска? Что такое жесткий диск? Для чего он предназначен? Каким образом осуществляются операции чтения и записи информации на жесткий магнитный диск? Какие вы знаете разновидности оптических компакт-дисков? Лабораторно-практическая работа №24 Тема: «Демонстрация использования различных видов АСУ на практике» Цель работы: выработать практические навыки определение скорости передачи данных, создания ящика электронной почты, настойки параметров и работы с электронной почтой. Оборудование, приборы, аппаратура, материалы: персональный компьютер с выходом в Интернет. Теоретические сведения. Информационный процесс — процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации. (См. рис.)   Информационные системы - системы, в которых происходят информационные процессы. Если поставляемая информация извлекается из какого-либо процесса (объекта), а выходная применяется для целенаправленного изменения того же самого объекта, то такую информационную систему называют системой управления. Виды систем управления: ручные, автоматизированные (человеко-машинные) , автоматические (технические) . Автоматизированная система управления или АСУ – комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и тому подобное. Создателем первых АСУ в СССР является доктор экономических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Белоруссии, основоположник научной школы стратегического планирования Николай Иванович Ведута (1913-1998). В 1962-1967гг. в должности директора Центрального научно-исследовательского института технического управления (ЦНИИТУ), являясь также членом коллегии Министерства приборостроения СССР, он руководил внедрением первых в стране автоматизированных систем управления производством на машиностроительных предприятиях. Активно боролся против идеологических PR-акций по внедрению дорогостоящих ЭВМ, вместо создания настоящих АСУ для повышения эффективности управления производством. Важнейшая задача АСУ – повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности труда и совершенствования методов планирования процесса управления. Цели автоматизации управления. Обобщенной целью автоматизации управления является повышение эффективности использования потенциальных возможностей объекта управления. Таким образом, можно выделить ряд целей: Предоставление лицу, принимающему решение (ЛПР) адекватных данных для принятия решений. Ускорение выполнения отдельных операций по сбору и обработке данных. Снижение количества решений, которые должно принимать ЛПР. Повышение уровня контроля и исполнительской дисциплины. Повышение оперативности управления. Снижение затрат ЛПР на выполнение вспомогательных процессов. Повышение степени обоснованности принимаемых решений.   В состав АСУ входят следующие виды обеспечений: информационное, программное, техническое, организационное, метрологическое, правовое, лингвистическое.   Основными классификационными признаками, определяющими вид АСУ, являются: сфера функционирования объекта управления (промышленность, строительство, транспорт, сельское хозяйство, непромышленная сфера и так далее); вид управляемого процесса (технологический, организационный, экономический и так далее); уровень в системе государственного управления, включения управление народным хозяйством в соответствии с действующими схемами управления отраслями (для промышленности: отрасль (министерство), всесоюзное объединение, всесоюзное промышленное объединение, научно-производственное объединение, предприятие (организация), производство, цех, участок, технологический агрегат).   Функции АСУ: планирование и (или) прогнозирование; учет, контроль, анализ; координацию и (или) регулирование.   Виды АСУ: Автоматизированная система управления технологическим процессом или АСУ ТП– решает задачи оперативного управления и контроля техническими объектами в промышленности, энергетике, на транспорте. Автоматизированная система управления производством (АСУ П)– решает задачи организации производства, включая основные производственные процессы, входящую и исходящую логистику. Осуществляет краткосрочное планирование выпуска с учётом производственных мощностей, анализ качества продукции, моделирование производственного процесса.   Примеры: Автоматизированная система управления уличным освещением («АСУ УО»)– предназначена для организации автоматизации централизованного управления уличным освещением. Автоматизированная система управления наружного освещения («АСУНО»)– предназначена для организации автоматизации централизованного управления наружным освещением. Автоматизированная система управления дорожным движением или АСУ ДД– предназначена для управления транспортных средств и пешеходных потоков на дорожной сети города или автомагистрали Автоматизированная система управления предприятием или АСУП– Для решения этих задач применяются MRP,MRP II и ERP-системы. В случае, если предприятием является учебное заведение, применяются системы управления обучением. Автоматическая система управления для гостиниц. Автоматизированная система управления операционным риском– это программное обеспечение, содержащее комплекс средств, необходимых для решения задач управления операционными рисками предприятий: от сбора данных до предоставления отчетности и построения прогнозов. Задание  Задание 1. Изучить презентацию «Автоматизированные системы управления». Задание 2. Просмотреть видеоролики «Конвейерная линия обработки металлопроката» и «Производство металлопроката труб». Задание 3. Ответить на контрольные вопросы Задание 4. Найдите информацию об АСУ по вашей специальности. Содержание отчета  Отчет должен содержать: Название работы. Цель работы. Задание и его решение.  Вывод по работе. Контрольные вопросы   Что такое автоматизированная система управления. Назначение АСУ. Какие функции осуществляют АСУ? Привести примеры АСУ.

Похожие:

	Методические указания для обучающихся по проведению практических... «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования в сельскохозяйственном производстве»		Методические указания по выполнению лабораторно-практических заданий... Методические указания предназначены для выполнения лабораторно-практических работ по проведению сервисных и восстановительных работ...
	Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине... Монтаж и эксплуатация внутренних сантехнических устройств, кондиционирования воздуха и вентиляции		Методические указания по проведению лабораторных работ по дисциплине «Информатика» Методические указания по проведению лабораторных работ предназначены для студентов гоапоу «Липецкий металлургический колледж» технических...
	Методические рекомендации по выполнению практических занятий по учебной дисциплине Методические рекомендации к проведению лабораторных и практических работ для обучающихся разработаны в соответствии с требованиями...		Методические указания к выполнению практических занятий ен. 02 «Информатика»... Для закрепления теоретических знаний и приобретения необходимых умений, программой учебной дисциплины предусмотрено проведение практических...
	Методические указания к выполнению практических и лабораторных работы... Методические указания к выполнению практических работ обучающимися по дисциплине оп. 05		Методические рекомендации по порядку организации и проведению общих... Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства российской федерации
	Методические рекомендации по выполнению практических работ по дисциплине... Методические рекомендации по выполнению практических работ по учебной дисциплине «Документационное обеспечение управления» предназначены...		Методические указания по выполнению практических занятий по учебной дисциплине Методические указания по выполнению практических работ разработаны на основе рабочей программы учебной дисциплины «Правовое обеспечение...