Κεφάλαιο 1Ψηφιακός κόσμος Παράσταση και επεξεργασία πληροφοριών
2.
Παράσταση και επεξεργασίαπληροφοριών . 1.1 Συστήματα Αρίθμησης 1.2 Η χρησιμότητα των συστημάτων αρίθμησης 1.3 Ομαδοποίηση δυαδικών ψηφίων 1.4 Κωδικοποίηση δεδομένων.
3.
1.1 Συστήματα αρίθμησηςΑριθμητικά συστήματα Τα συνηθέστερα αριθμητικά συστήματα είναι αυτά που έχουν βάση τους αριθμούς 2 (δυαδικό σύστημα- 0,1) 8 (οκταδικό σύστημα- 0,1,2,3,4,5,6,7) 10 ( δεκαδικό σύστημα- 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9) 16 ( δεκαεξαδικό σύστημα- 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A,B,C,D,E,F )
4.
Μετατροπή αριθμών Απότο δυαδικό στο δεκαδικό 100010: Παραθέτουμε σε κάθετο σχηματισμό τον αριθμό από το τέλος προς την αρχή: 0 * 2 0 =0 1 * 2 1 =2 0 * 2 2 =0 0 * 2 3 =0 0 * 2 4 =0 * 2 5 =32 0 * 2 6 =0 34
5.
Από το δεκαδικόστο δυαδικό Διαιρούμε συνεχώς το δεκαδικό νούμερο(34) με το δύο μέχρι το πηλίκο να γίνει 0. Σχηματίζουμε τον αριθμό γράφοντας τα υπόλοιπα από το τέλος προς την αρχή Ο αριθμός 34 (10) είναι ο 100010 2
6.
1.2 Η χρησιμότητατων συστημάτων αρίθμησης Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα που χρησιμοποιούνται στους Η/Υ βασίζονται σε διακόπτες που αναγνωρίζουν δύο καταστάσεις. Ανοιχτό - κλειστό Αληθές - ψευδές Αγωγή ρεύματος - Διακοπή ρεύματος Ηλεκτρικά κυκλώματα που βασίζονται σε διακόπτες δύο καταστάσεων λέγονται ψηφιακά Η κατάλληλη διασύνδεση ψηφιακών κυκλωμάτων επιτρέπει την αποθήκευση και επεξεργασία δεδομένων σε ψηφιακή μορφή
7.
Τα δεδομένα πουεισάγονται στον Η/Υ κωδικοποιούνται σε ψηφιακή μορφή προκειμένου να μπορεί να τα επεξεργαστεί
8.
1.3 Ομαδοποίηση δυαδικώνψηφίων Bit : η μικρότερη ποσότητα πληροφορίας Byte : Μια ακολουθία 8 δυαδικών ψηφίων ( 1 byte= 8 bits) 1 KiloByte (KB)= 2 10 =1024Bytes 1MegaByte (MB)= 2 10 KB= 1048576 bytes 1Gigabyte (GB)= 2 10 MB=2 30 Bytes 1 TeraByte (TB)= 2 10 GB Οι Η/Υ επεξεργάζονται δεδομένα ανά λέξεις. Κάθε λέξη αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο αριθμό από bytes. Κάθε Η/Υ αντιστοιχεί σε ένα χαρακτηριστικό μήκος λέξης (8,32,64 bits)
9.
1.4 Κωδικοποίηση δεδομένων.Προκειμένου όλοι οι υπολογιστές να έχουν μια κοινή γλώσσα δηλαδή κάθε αλφαριθμητικός χαρακτήρας να έχει ως αναπαράσταση συγκεκριμένη ακολουθία δυαδικών ψηφίων. Δημιουργήθηκε μια κοινή σύμβαση η ASCII (American Standard Code for Information Interchange )
Παραδείγματα Η λέξη copy σε δυαδική μορφή έχει ως εξής: 01000011 01101111 01110000 01111001 Απαιτεί για αποθήκευση 4 bytes Άσκηση Η λέξη boy σε ψηφιακή μορφή Ποια είναι η χωρητικότητα της (σε (bytes) ;
12.
Κεφάλαιο 2 Ηδομή ενός Η/Υ Κεντρική μονάδα επεξεργασίας Κύρια μνήμη Συσκευές εισόδου των δεδομένων συσκευές εξόδου των αποτελεσμάτων Περιφερειακή μνήμη
2.6 Η κύριαμνήμη (main Memory) Η κύρια μνήμη αποθηκεύει τα δεδομένα και τις εντολές που εκτελούνται είναι οργανωμένη σε ένα αριθμό θέσεων ή κελιών σε κάθε θέση μπορεί να αποθηκευτεί μια λέξη δεδομένων κάθε θέση έχει μια και μοναδική διεύθυνση που προσδιορίζει τα περιεχόμενα της.
19.
Κατηγοριοποίηση κύριας μνήμηςΜνήμη τυχαίας προσπέλασης ( Random Access Memory-RAM) Χρησιμοποιείται για την προσωρινή αποθήκευση εντολών ή δεδομένων. Τα δεδομένα χάνονται όταν διακοπεί η παροχή ηλεκτρισμού. Αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της κύριας μνήμης. Μνήμη ανάγνωσης μόνο ( Read Only Memory-ROM) Περιέχει οδηγίες για τον αυτοέλεγχο του Η/Υ που εκτελούνται κάθε φορά που ανάβουμε τον Η/Υ Οι εντολές και τα δεδομένα έχουν εγκατασταθεί από τον κατασκευαστή και δεν μπορούν να αλλαχθούν/ Η διακοπή της παροχής ηλεκτρικού ρεύματος δεν συνεπάγεται την απώλεια των δεδομένων της ROM.
20.
Προγραμματισμένες μνήμες ανάγνωσηςμόνο Μέσω ειδικής διαδικασίας μπορούμε να γράψουμε δεδομένα και εντολές. Κρυφή ή γρήγορη μνήμη ( cash memory) διαθέτει μεγάλη ταχύτητα αποθήκευσης συμβάλλει στην καλή απόδοση του Η/Υ Καταχωρητές ( Buffers) Χρησιμοποιείται για την προσωρινή αποθήκευση των δεδομένων που μεταφέρονται από και προς την περιφερειακή μνήμη.
21.
2.7 Κεντρική MονάδαEπεξεργασίας(KME) ( Central Processing Unit - CPU) Η CPU αποτελεί το κέντρο επεξεργασίας εντολών και δεδομένων είναι η πλέον σημαντική συνιστώσα του Η/Υ. Κεντρική μονάδα Motherboard CPU
22.
Η ΚΜΕ αποτελείταιαπό Την αριθμητική και την λογική μονάδα, ( Arithmetic and logical unit) : Πραγματοποιεί αριθμητικές και λογικές πράξεις Την μονάδα ελέγχου ( Control Unit) Συντονίζει την ακολουθία των διεργασιών που απαιτούνται για την εκτέλεση της κάθε εντολής Ερμηνεύει τις εντολές που πρόκειται να εκτελεστούν Διαβιβάζει τα αποτελέσματα της εκτέλεσης των εντολών. Το ρολόι χρησιμεύει στον συγχρονισμό των διεργασιών της ΚΜΕ Ο αριθμός των κτύπων του ρολογιού ανά μονάδα χρόνου καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ταχύτητα της ΚΜΕ Η συχνότητα του ρολογιού μετριέται σε ΜΗ z Τους Καταχωρητές ( Buffers) : Θέσεις μνήμης με μικρή χωρητικότητα αλλά εξαιρετικά γρήγορες που χρησιμοποιούνται για την προσωρινή αποθήκευση δεδομένων που επεξεργάζεται η ΚΜΕ Η επικοινωνία ανάμεσα στις λειτουργικές μονάδες του Η/Υ γίνεται μέσω διαύλων επικοινωνίας (buses), τα οποία επιτρέπουν τη ροή ηλεκτρικών σημάτων από τη μια μονάδα στην άλλη.
23.
24.
Η κύρια μνήμηενός Η/Υ έχει σχετικά μικρό μέγεθος και χρησιμοποιείται για την προσωρινή αποθήκευση των εντολών Για την αποθήκευση μεγάλου όγκου δεδομένων σε μόνιμη βάση Χρησιμοποιούμε τις περιφερειακές μονάδες μνήμης Η περιφερειακή ή δευτερεύουσα μνήμη χρησιμοποιείται για την μόνιμη αποθήκευση των δεδομένων και των εντολών. 2.8 Περιφερειακές μονάδες μνήμης
25.
Οι κυριότερες περιφερειακέςμονάδες μπορούν να διακριθούν ως εξής: Μαγνητικοί δίσκοι Μαγνητικές ταινίες Οπτικά μέσα αποθήκευσης Έξυπνες κάρτες 2.8.2 Είδη Περιφερειακών μονάδων μνήμης
26.
Οπτικά μέσα αποθήκευσηςCD, CD-ROM,CD-R,DVD Βασίζονται στη χρήση τεχνολογίας λέιζερ Έχουν την δυνατότητα αποθήκευσης τεράστιου όγκου δεδομένων Συνήθως χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση εφαρμογών πολυμέσων. .
27.
CD-ROM CD, Περιέχουνψηφιακά δεδομένα συνολικής χωρητικότητα μέχρι 650ΜΒ CD-digital audio,ο ήχος είναι αποθηκευμένος σε παλμοκωδική διαμόρφωση ( PCM), μέγιστος διαθέσιμος χρόνος 74 min. CD-R, μπορούν να εγγραφούν δεδομένα μόνο μια φορά CD(CD-RW), μπορούν να εγγραφούν δεδομένα πολλές φορές (1000) DVD, Η επόμενη γενιά οπτικών δίσκων - χωρητικότητα μέχρι 17 GB DVD-Video: Αποθηκεύονται κινηματογραφικές ταινίες τις οποίες μπορούμε να δούμε στην οθόνη των Η/Υ DVD- ROM: Αποθήκευση μεγάλου όγκου ψηφιακών δεδομένων DVD-RAM, DVD-RW +: επανεγγράψιμοι δίσκοι DVD
28.
Έξυπνες κάρτες Οιέξυπνες κάρτες προβλέπεται να κατακλύσουν τις αγορές του μέλλοντος. Έξυπνη κάρτα συναλλαγών Στοιχεία για την υγεία του (ομάδα αίματος, αλλεργίες κλπ) Συνδυασμός πληροφοριών. Αυξημένη ευελιξία και ασφάλεια .
