Krótka wycieczka do wnętrza komputera Podstawy Technik Informatycznych Roman Simiński roman.siminski@us.edu.pl www.siminskionline.pl
Kraina do której trafiła Alicja była zupełnie inna...... a co by zobaczyła w krainie komputerów???
Alicja w krainie komputerów Czyli krótka wycieczka do wnętrza komputera
Co jest tam, dalej? Co jest tam, dalej?
To nie wygląda zbyt ciekawie...
Komputer w książce... Komórki, adresy, zera, jedynki..., po co to wszystko?
Komputer na co dzień... Przecież informatyka to Internet, MySpace, FaceBook, gry, grafika, GG...
Czym zajmuje się informatyka? Informatyka to nauka o: pozyskiwaniu, przetwarzaniu, magazynowaniu, przesyłaniu informacji, przy użyciu technicznych środków informatyki.
Co to jest informacja? Informacja to..., hmmm, umówmy się, że pozostaniemy przy intuicyjnym rozumieniu tego pojęcia. Dlaczego? Jeśli ktoś jest ciekawy, niech poszuka choćby w Wikipedii: http://pl.wikipedia.org/wiki/informacja
Co to są techniczne środki informatyki?
Jakim cudem ta elektronika pozwala na wymianę informacji? Zastanówmy się, na czym polega wymiana informacji? Musi być nadawca, odbiorca, informacja, kanał wymiany informacji. Kanał wymiany informacji??? Nadawca? Informacja Odbiorca
Prehistoryczna wymiana informacji ;) Zastanówmy się, na czym polega wymiana informacji? Musi być nadawca, odbiorca, informacja, kanał wymiany informacji. Kanał wymiany informacji I love you! Nadawca Informacja Odbiorca
Trochę bardziej współczesna wymiana informacji... Kanał wymiany informacji... I love you! Nadawca Informacja Odbiorca
Trochę bardziej współczesna wymiana informacji... Kanał wymiany informacji I znowu te zera i jedynki, po co to wszystko!?... I love you! Nadawca Informacja Odbiorca
Informacja musi zostać dostosowana do specyfiki kanału transmisyjnego Informacja musi zostać w pewien sposób zakodowana, tak aby można ją przesłać danym kanałem wymiany informacji. Podstawowym ale nie jedynym sposobem wymiany informacji jest przekazywanie tekstów. Tekst składa się ze znaków najważniejsze są litery i cyfry. Zatem trzeba ustalić sposób kodowania znaków za pośrednictwem sygnałów właściwych dla danego kanału transmisyjnego.
www.tawakonidistrict.org http://www.math.edu.pl/alfabet-morsa http://www.sluchowisko.net/nowosci/9/daktylografia---mowa-palcowa---polski-alfabet-migowy/ Różne sposoby kodowania znaków dla wymiany informacji
Taki układ może służyć do transmisji informacji alfabetem Morse'a I love you! Da radę przekazać komunikat? + -
Kodowanie znaków dla przekazu telegraficznego ASCII ASCII American Standard Code for Information Interchange
Załóżmy własny system kodowania znaków A N 4 B O 5 C 3 P. 7 8 6 D 4 Q 7 E 5 R 8 F 6 S 9 G 7 T H 8 U I 9 V J W 3 K X 4 L Y 5 M 3 Z 6 I LOVE YOU I L O V E Y O U 9 8 5 5 8 4 5
Jak przesłać zakodowany liczbowo komunikat? I L O V E Y O U 9 8 5 5 8 4 5? + -
Skąd wiemy jaka jest wartość liczby? Na co dzień posługujemy się dziesiętnym, pozycyjnym systemem liczenia. Wykorzystujemy dziesięć cyfr: 3 4 5 6 7 8 9 Z nich budujemy liczby. Każda pozycja liczby ma wagę, będącą potęgą wartości. 5 5 = 5 = = + 5
A może zamiast liczyć do -ciu będziemy liczyc do -ch? Niech podstawą liczenia będzie Taki system liczenia nazywamy binarnym Ile będzie cyfr: Jakie to będą cyfry: Z nich budujemy liczby binarne Załóżmy, że używamy liczb mających osiem cyfr Nr bitu: 7 6 5 4 3 Potęga : 7 6 5 4 3 4 Waga: 8 64 3 6 8
Jak liczymy w systemie binarnym? Nr bitu: 7 6 5 4 3 Potęga : 7 6 5 4 3 Waga: 8 64 3 6 8 4 = = 4 = 4 8 = 8 6 = 3 = 64 = 8 = + 3
Komunikat w systemie binarnym I L O V E Y O U 9 8 5 5 8 4 5
Dlaczego system binarny? Nie Płynie płynie prąd prąd Nie Płynie płynie prąd prąd Nie Świeci świeci światło światło Nie Świeci świeci światło światło Sygnał Brak dźwięku Sygnał Brakdźwiękowy dźwiękowy dźwięku Płynie Płynie prąd prąd Świeci Świeci światło światło Sygnał Sygnał dźwiękowy dźwiękowy
Przesłanie litery I I L O V E Y O U 9 8 5 5 8 4 5 Napięcie [ V ].5 Czas [ s ] Napięcie [ V ].5 + - Czas [ s ]
Aby to wszystko działało, potrzebna jest synchronizacja I L O V E Y O U 9 8 5 5 8 4 5 Napięcie [ V ].5 Czas [ s ] Napięcie [ V ].5 + - Czas [ s ]
Liczby binarne łatwo przesyłać Aby przesyłać liczby binarne, wystarczy kanał komunikacyjny, w którym niosący informację sygnał przyjmuje dwie rozróżnialne wartości. Czasem wartości odpowiada brak sygnału, a wartości jego obecność.
Liczby binarne łatwo przesyłać Czasem -u przypisuje się pewna ustaloną wartość sygnału, a -ce inną, wyraźnie różną wartość. Napięcie [ V ].5 Czas [ s ] -
Transmisja szeregowa Transmisja szeregowa polega na kolejnym przesyłaniu i, odbywać się to może asynchronicznie oraz synchronicznie. Nadawca Nadawca Nadawca Nadawca Synchronizacja Sterowanie Odbiorca Odbiorca Odbiorca Odbiorca
Transmisja równoległa Transmisja równoległa polega na jednoczesnym przesyle i, każdy bit informacji posiada swój własny podkanał transmisyjny. Nadawca Nadawca Odbiorca Odbiorca
Rejestr czyli liczba binarna w potrzasku Rejestr to układ, który służy do przechowywania informacji w postaci liczb binarnych. Do rejestru można zapisywać informacje, z rejestru można je również odczytywać. Każdy bit liczby jest pamiętany i może być przekazywany dalej. Zapis Zapis Odczyt Odczyt
Pamięć hurtownia rejestrów Pamięć to ciąg kolejno ułożonych rejestrów, każdy rejestr zwany jest komórka pamięci. Każda komórka ma swój numer, zwany adresem. Układ pamięci pozwala na zapisywanie i odczytywanie informacji do/z komórki o określonym adresie. 3... Zapis Zapis N Odczyt Odczyt