Тема:
Министерство здравоохранения Свердловской области
государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Свердловский областной медицинский колледж»
(ГБПОУ «СОМК»)
Бояринова О.В.,
преподаватель I к.к.
ОП.08 Информационные технологии в профессиональной деятельности
2025 год
трижды Лауреат премии Правительства Российской Федерации в области качества
Архитектура персонального компьютера. Программное обеспечение компьютера
План занятия:
Магистрально-модульный принцип архитектуры ЭВМ.
Принцип программного управления компьютером.
1. Магистрально-модульный принцип архитектуры ЭВМ
- это устройство, которое принимает, обрабатывает и хранит информацию с помощью заранее разработанных алгоритмов (программ).
Компьютер
Аппаратное обеспечение (Hardware) – физические компоненты
Программное обеспечение (Software) – инструкции и программы
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Анатомия ПК: основные компоненты и принцип их взаимодействия
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ПРОЦЕССОР
Центральное устройство. Организует приём данных, считывает, анализирует и выполняет команды.
Ключевые характеристики: тактовая частота и разрядность
ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРА
Предназначена для записи (приёма), хранения и выдачи данных.
Внутренняя память – память, встроенная в компьютер и непосредственно управляемая процессором.
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ (ОЗУ)
Временное хранилище данных. Обеспечивает быстрый доступ к информации для процессора. В ОЗУ хранятся данные, необходимые процессору для выполнения текущих процедур: операционная система, запущенные приложения и др.
Энергозависима - при выключении устройства все данные из ОЗУ стираются
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ПОСТОЯННАЯ ПАМЯТЬ (ПЗУ)
Хранит информацию, необходимую для первоначальной загрузки компьютера в момент включения питания.
Энергонезависимая - после выключения компьютера информация в ПЗУ сохраняется.
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Позволяет сохранять огромные объёмы информации.
ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ
Информация во внешней памяти после выключения компьютера сохраняется.
Предназначена для долговременного хранения программ и данных.
Жесткие диски (HDD)
Твердотельные накопители (SSD)
Флеш-накопители (USB-флешки)
Оптические диски
Облачные сервисы
ПРИМЕРЫ
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
УСТРОЙСТВА ВВОДА
Позволяют пользователю вводить информацию и команды
ПРИМЕРЫ
клавиатура;
мышь;
графический планшет;
сканер;
Web-камера;
микрофон;
джойстик.
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
УСТРОЙСТВА ВЫВОДА
Позволяют компьютеру предоставлять информацию пользователю
ПРИМЕРЫ
монитор;
принтер;
акустические колонки;
наушники;
проектор.
Как все компоненты общаются друг с другом?
Магистрально-модульный принцип построения ПК - это подход к проектированию, при котором компьютер собирается из отдельных модулей, соединенных общей магистралью (шиной).
Аналогия
Представьте город, где все здания (модули) соединены общей системой дорог
(магистраль).
Правила движения на информационной магистрали
Шина данных
Роль: перевозит фактические данные между устройствами
Направление: двунаправленная
Аналогия: «грузовики»
Шина адреса
Роль: указывает, откуда брать или куда отправлять данные (адрес ячейки памяти или устройства)
Направление: однонаправленная (от процессора к устройствам)
Аналогия: «GPS-навигатор»
Шина управления
Роль: передает управляющие сигналы (что делать: считывание или запись информации из памяти, синхронизируют обмен информацией между устройствами)
Аналогия: «Светофоры и дорожные знаки»
Магистрально-модульный принцип построения ПК обеспечивает
Гибкость:
Возможность добавления, удаления или замены модулей без значительных затрат (например, обновить видеокарту)
Масштабируемость:
Легкость в расширении системы путем добавления новых модулей (например, добавить планки ОЗУ)
Простота обслуживания:
Возможность локализовать проблему в одном модуле, не затрагивая всю систему
2. Принцип программного управления компьютером
Душа ПК: от базовых инструкций запуска до приложений, которыми мы пользуемся каждый день
«Железо» слушает, «софт приказывает»
Выполнение любых операций осуществляется на основе заранее заданных инструкций - программ
1
2
Программа - это набор инструкций, написанных на определённом языке программирования, который выполняется компьютером или другим устройством для выполнения определённых задач
Программное обеспечение (ПО) - это совокупность программ, предназначенных для решения определенных задач на компьютере.
Аппаратное обеспечение - это рояль.
Программное обеспечение - это ноты, по которым пианист (процессор) играет музыку.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Фундамент. Управляет работой компьютера
Инструменты.
Решает конкретные задачи пользователя
Мастерская.
Служит для создания другого ПО
СИСТЕМНОЕ ПО
Базовое ПО
(обычно поставляется вместе с компьютером)
Сервисное ПО
(устанавливается дополнительно)
Это минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера.
Это программные средства, расширяющие возможности базового программного обеспечения и организующие более удобную среду работы пользователя.
СИСТЕМНОЕ ПО
Базовое ПО
Сервисное ПО
К базовому ПО относятся:
BIOS;
операционная системы;
оболочки операционной системы (текстовые и графические)
К сервисным программам относятся:
Программы обслуживания дисков (проверка, очистка, восстановление и т.д.);
Антивирусные программы;
Программы диагностики компьютера;
Архиваторы;
Программы для обслуживания сети и др.
Основное назначение сервисных программ (утилит) - проверка и настройка компьютерной системы.
Дополнительно устанавливаются на ПК.
BIOS
BIOS (Basic Input/Output System, основная система ввода-вывода) – программа, встроенная в чип материнской платы.
Основная задача:
Обеспечить взаимодействие между аппаратными компонентами компьютера и операционной системой.
Основные функции BIOS
Инициализация оборудования:
Выполняет всех аппаратных компонентов
POST (Power-On Self-Test):
Проводит самодиагностику, чтобы убедиться, что все основные компоненты функционируют правильно.
Загрузка операционной системы
Настройки системы:
Предоставляет интерфейс для настройки различных параметров системы, таких как порядок загрузки, параметры процессора, настройки памяти и другие.
Операционная система (ОС)
Операционная система (ОС) - главная составляющая системного программного обеспечения. Это комплекс программ, которые загружаются при включении компьютера и осуществляют управление компьютером, диалог с пользователем, запускают другие программы на выполнение.
Основные функции ОС
Обеспечение взаимодействия с пользователем
Распределение ресурсов ПК
Загрузка и выполнение прикладных программ
Управление файловой системой
Управление работой устройств ПК
Самые популярные операционные системы
Windows. Наиболее распространённая операционная система для настольных компьютеров.
macOS. Операционная система, разработанная компанией Apple для своих компьютеров Mac.
Linux. Бесплатная операционная система с открытым исходным кодом.
ПРИКЛАДНОЕ ПО
Инструменты для работы, творчества и развлечений
Прикладное программное обеспечение (ППО) — это прикладные программы, предназначенные для выполнения определённых задач или решения конкретных проблем пользователей. Прикладные программы часто называют приложениями.
ПРИМЕРЫ ПРИКЛАДНОГО ПО
Офисные приложения: Microsoft Word, Excel, PowerPoint — программы для работы с текстами, таблицами и презентациями.
Графические редакторы: Adobe Photoshop, CorelDRAW — программы для редактирования изображений и создания графики.
Веб-браузеры: Google Chrome, Mozilla Firefox — программы для просмотра и взаимодействия с веб-страницами.
Мультимедийные плееры: VLC Media Player, Windows Media Player — программы для воспроизведения аудио и видеофайлов.
Игры: различные компьютерные и мобильные игры, которые развлекают пользователей.
Специализированные приложения: программы для бухгалтерии, управления проектами, CAD-программы для проектирования и т.д.
ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ ПО
Инструментальное ПО, или системы программирования предназначены для создания новых программ. Они предоставляют набор инструментов и среду, необходимую для написания, тестирования и отладки программ. Различаются в первую очередь по языкам программирования, которые поддерживают.
ПОДВЕДЕМ ИТОГИ
Компьютер - устройство, которое принимает, обрабатывает и хранит информацию с помощью заранее разработанных алгоритмов (программ), состоящее из процессора, памяти, устройств ввода и вывода.
В основу архитектуры ПК положен магистрально-модульный принцип, позволяющий собирать систему из отдельных модулей, соединенных общей магистралью (шиной).
Память ПК подразделяется на внутреннюю (оперативную) и внешнюю (долговременную), предназначенную для длительного хранения больших объемов данных.
Функционирование ПК основано на принципе программного управления, согласно которому выполнение операций и обработка данных осуществляются на основе заранее заданных инструкций, записанных в виде программ.
ПО делится на системное ПО (для управления компьютером, включая ОС и BIOS), прикладное ПО (для выполнения задач пользователя) и инструментальное ПО (для создания других программ).
