Основные блоги компьютера

Наиболее распространена сегодня 101-клавишная клавиатура c раскладкой клавиш QWERTY (читается "кверти"), названная  так по клавишам, расположенным в  верхнем левом ряду алфавитно-цифровой части клавиатуры:

 

Такая клавиатура имеет 12 функциональных клавиш, расположенных вдоль верхнего края. Нажатие функциональной клавиши  приводит к посылке в компьютер  не одного символа, а целой совокупности символов.

Функциональные клавиши  могут программироваться пользователем. Например, во многих программах для  получения помощи (подсказки) задействована  клавиша F1, а для выхода из программы  – клавиша F10.

Управляющие клавиши имеют  следующее назначение:

■Enter – клавиша ввода;

■Esc (Escape – выход) клавиша  для отмены каких-либо действий, выхода из программы, из меню и т.п.;

■Ctrl и Alt – эти клавиши  самостоятельного значения не имеют, но при нажатии совместно с другими  управляющими клавишами изменяют их действие;

■Shift (регистр) – обеспечивает смену регистра клавиш (верхнего на нижний и наоборот);

■Insert (вставлять) – переключает  режимы вставки (новые cимволы вводятся посреди уже набранных, раздвигая их) и замены (старые символы замещаются новыми);

■Delete (удалять) – удаляет  символ с позиции курсора;

■Back Space удаляет символ перед  курсором;

■Home и End – обеспечивают перемещение курсора в первую и последнюю позицию строки, соответственно;

■Page Up и Page Down – обеспечивают перемещение по тексту на одну страницу (один экран) назад и вперед, соответственно;

■Tab – клавиша табуляции, обеспечивает перемещение курсора  вправо сразу на несколько позиций  до очередной позиции табуляции;

■Caps Lock – фиксирует верхний  регистр, обеспечивает ввод прописных  букв вместо строчных;

■Print Screen – обеспечивает печать информации, видимой в текущий  момент на экране.

■Scroll Lock – включает режим  скролирования(прокрутки) документов.

■Pause Break – включает режим  паузы при выполнении какого-то процесса.

■WIN – предназначена для открытия и закрытия Главного меню Windows. Используется также в комбинации с другими клавишами.

■Menu – вывод на экран  контекстного меню Windows.

■Длинная нижняя клавиша  без названия – предназначена  для ввода пробелов.

■Клавиши – "стрелки" служат для перемещения курсора  вверх, вниз, влево и право на одну позицию или строку.

Малая цифровая клавиатура используется в двух режимах –  ввода чисел и управления курсором. Переключение этих режимов осуществляется клавишей Num Lock. Клавиатура содержит встроенный микроконтроллер, который выполняет  следующие функции:

■последовательно опрашивает клавиши, считывая введенный сигнал и вырабатывая двоичный скан-код  клавиши;

■управляет световыми  индикаторами клавиатуры;

■проводит внутреннюю диагностику  неисправностей;

■осуществляет взаимодействие с центральным процессором через  порт ввода-вывода клавиатуры. 

Клавиатура имеет встроенный буфер – промежуточную память малого размера, куда помещаются введённые  символы. В случае переполнения буфера нажатие клавиши будет сопровождаться звуковым сигналом – это означает, что символ не введён (отвергнут).

Работу клавиатуры поддерживают специальные программы, "зашитые" в BIOS, а также драйвер клавиатуры, который обеспечивает возможность  ввода русских букв, управление скоростью  работы клавиатуры и др.

Большое распространение  сейчас также получили беспроводные клавиатуры. Как следует из названия, беспроводные клавиатуры передают в  компьютер информацию не по кабелю, а по радиоволнам или с помощью  инфракрасного излучения. Помимо очевидных  преимуществ беспроводные клавиатуры обладают и недостатками, к которым  относится например, необходимость использования автономного источника питания.

 

Манипуляторы

Манипуляторы — это  специальные устройства, которые  используются для удобного управления курсором. К манипуляторам относятся  следующие устройства: 

1. Мышь имеет вид небольшой  коробки, полностью умещающейся  на ладони. Мышь связана с компьютером  кабелем через специальный блок  – адаптер, и её движения  преобразуются в соответствующие  перемещения курсора по экрану  дисплея. В верхней части устройства  расположены управляющие кнопки (обычно их три, причем часто  роль третьей кнопки исполняет  колесо прокрутки или скроллинга), позволяющие задавать начало  и конец движения, осуществлять  выбор меню и т.п. 

Классификации мышей:

■По способу подключения 

■Кабельное подключение 

■COM-порт. Устаревшее медленное  соединение, без горячего подключения, с обязательной ручной установкой драйверов 

■PS/2-порт. Основной способ подключения  мышей. Горячего подключения нет, драверы  ставить надо, зато при помощи PS/2 Rate можно изменять частоту опроса мыши.

■USB-порт. Самый быстрый  порт. С горячим подключением, автоматической установкой, стандартно большая частота  опроса порта. Но часто таковые возможности  для работы мыши не требуются.

■Беспроводное подключение 

■Радио-связь. Весьма надежный вид общения, не требует визуального контакта, слабо чувствителен к помехам.

■Инфракрасный порт. Работает только при условии прямой видимости  на расстоянии не более 2 метров, чувствителен к помехам в виде света.

■По способу действия

■Механические. У них  снизу имеется шарик, при движении он вращает ролики, на них стоят  зубчатые колесики, положение последних  определяют опто-пары. Плюсы: относительная  простота и дешевизна. Минусы: чувствительность к грязи, неизбежные для любого механического  устройства люфт и износ.

■Оптические. Более развитые. Имеют снизу микрокамеру, она  снимает положение мышки (порядка 1000 раз в секунду), ее данные анализируются  процессором (не ЦП, а встроенным в  мышь). Плюсы: нечувствительность к  грязи, работоспособность практически  на любой поверхности (кроме зеркальной и отражающей), отсутствие любой  механики. Минусы: сложность в изготовлении, неиследованная пока жизнеспособность в экстремальных ситуациях, более  дорогие.

2. Трекбол – небольшая  коробка с шариком, встроенным  в верхнюю часть корпуса. Пользователь  рукой вращает шарик и перемещает, соответственно, курсор. В отличие  от мыши, трекбол не требует  свободного пространства около  компьютера, его можно встроить  в корпус машины. Чаще всего  его используют как замену  мыши, особенно для работы с  графикой. 

3. Тачпад. Еще одним координатным  устройством ввода является TouchPad (тачпад). На русский язык это  название можно перевести как  "сенсорная панель".  Тачпад  представляет собой панель прямоугольной  формы, чувствительную к нажатию  пальцев. 

 

Принципы фон Неймена

В 1946 году Д. фон  Нейман, Г. Голдстайн и А. Беркс  в своей совместной статье изложили новые принципы построения и функционирования ЭВМ. В последствие на основе этих принципов производились первые два поколения компьютеров. В  более поздних поколениях происходили  некоторые изменения, хотя принципы Неймана актуальны и сегодня.

По сути, Нейману  удалось обобщить научные разработки и открытия многих других ученых и  сформулировать на их основе принципиально  новое.

1. Использование двоичной системы счисления в вычислительных машинах. Преимущество перед десятичной системой счисления заключается в том, что устройства можно делать достаточно простыми, арифметические и логические операции в двоичной системе счисления также выполняются достаточно просто.
2. Программное управление ЭВМ. Работа ЭВМ контролируется программой, состоящей из набора команд. Команды выполняются последовательно друг за другом. Созданием машины с хранимой в памяти программой было положено начало тому, что мы сегодня называем программированием.
3. Память компьютера используется не только для хранения данных, но и программ. При этом и команды программы и данные кодируются в двоичной системе счисления, т.е. их способ записи одинаков. Поэтому в определенных ситуациях над командами можно выполнять те же действия, что и над данными.
4. Ячейки памяти ЭВМ имеют адреса, которые последовательно пронумерованы. В любой момент можно обратиться к любой ячейке памяти по ее адресу. Этот принцип открыл возможность использовать переменные в программировании.
5. Возможность условного перехода в процессе выполнения программы. Не смотря на то, что команды выполняются последовательно, в программах можно реализовать возможность перехода к любому участку кода.

Самым главным следствием этих принципов можно назвать  то, что теперь программа уже не была постоянной частью машины (как  например, у калькулятора). Программу  стало возможно легко изменить. А  вот аппаратура, конечно же, остается неизменной, и очень простой.

Для сравнения, программа  компьютера ENIAC (где не было хранимой в памяти программы) определялась специальными перемычками на панели. Чтобы перепрограммировать  машину (установить перемычки по-другому) мог потребоваться далеко не один день. И хотя программы для современных  компьютеров могут писаться годы, однако они работают на миллионах компьютеров после несколько минутной установки на жесткий диск.

Как работает машина фон  Неймана

Машина фон Неймана  состоит из запоминающего устройства (памяти) - ЗУ, арифметико-логического  устройства - АЛУ, устройства управления – УУ, а также устройств ввода и вывода.

Программы и данные вводятся в память из устройства ввода  через арифметико-логическое устройство. Все команды программы записываются в соседние ячейки памяти, а данные для обработки могут содержаться  в произвольных ячейках. У любой  программы последняя команда  должна быть командой завершения работы.

Команда состоит  из указания, какую операцию следует  выполнить (из возможных операций на данном «железе») и адресов ячеек  памяти, где хранятся данные, над  которыми следует выполнить указанную  операцию, а также адреса ячейки, куда следует записать результат (если его требуется сохранить в  ЗУ).

Арифметико-логическое устройство выполняет указанные  командами операции над указанными данными.

Из арифметико-логического  устройства результаты выводятся в  память или устройство вывода. Принципиальное различие между ЗУ и устройством  вывода заключается в том, что  в ЗУ данные хранятся в виде, удобном  для обработки компьютером, а  на устройства вывода (принтер, монитор  и др.) поступают так, как удобно человеку.

УУ управляет  всеми частями компьютера. От управляющего устройства на другие устройства поступают  сигналы «что делать», а от других устройств УУ получает информацию об их состоянии.

Управляющее устройство содержит специальный регистр (ячейку), который называется «счетчик команд». После загрузки программы и данных в память в счетчик команд записывается адрес первой команды программы. УУ считывает из памяти содержимое ячейки памяти, адрес которой находится в счетчике команд, и помещает его в специальное устройство — «Регистр команд». УУ определяет операцию команды, «отмечает» в памяти данные, адреса которых указаны в команде, и контролирует выполнение команды. Операцию выполняет АЛУ или аппаратные средства компьютера.

В результате выполнения любой команды счетчик команд изменяется на единицу и, следовательно, указывает на следующую команду  программы. Когда требуется выполнить команду, не следующую по порядку за текущей, а отстоящую от данной на какое-то количество адресов, то специальная команда перехода содержит адрес ячейки, куда требуется передать управление.

Литература:

1.Н.Винер. "Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине"

2.А.Г.Леонов,А.Г.Кушниренко "Информатика.Справочные материалы"

3. Грамыко Н.И. Введение в страну ЭВМ. – 2-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Выш. шк.,

4. Дедков В. Издательские  технологии – год 2000-й // Компьютер  пресс.

5. Прокофьев Н.  Интерфейсы ПК: смесь авангарда  и ретро // Компьютер пресс.

6. Погоняев Д. Окна и Маки // Вы и ваш компьютер.

7. Ляхович В.Ф. Основы информатики. – Ростов н/Д: из-во “Феникс”

¹ ОЗУ-оперативное запоминающее устройство.

² RAM (Random Access Memory)- один из видов памяти компьютера, позволяющий единовременно получить доступ к любой ячейке.

                                                        Закиров Альберт 721з