1. Podstawowa budowa i zasada działania komputera;

a. historia komputera;
b. schemat funkcjonalny komputera;
c. zasady podłączania poszczególnych elementów

składowych komputera;

d. zasady pracy z komputerem;
e. rodzaje i typy systemów operacyjnych.

Dr inż.. Michał
Koter

Zakres tematyczny wykładu

Informatyka obejmuje:

1. dyscyplinę

naukową

i

gałąź

wiedzy,

dotyczące

przetwarzania

informacji

przy

użyciu

środków

technicznych (komputerów). Obejmuje m.in.: podstawy
konstrukcji maszyn cyfrowych, podstawy programowania,
teorie

języków

programowania,

teorię

systemów

operacyjnych, podstawy organizacji banków danych, teorię
sieci

teleinformatycznych,

podstawy

użytkowania

elektronicznych maszyn cyfrowych. Opiera się na
zasobach pojęć podstawowych i metod zaczerpniętych z
logiki formalnej, algebry, lingwistyki matematycznej, teorii
procesów przypadkowych, statystyki matematycznej itp.

2. dziedzinę działalności gospodarczej związaną z produkcją

komputerów i ich oprogramowania, budową systemów
informatycznych i ich zastosowaniami w gospodarce.

Definicja informatyki

1833 - Charles Babbage, matematyk angielski nazywany pionierem
informatyki, projektuje pierwszą maszynę analityczną, działającą na

zasadzie zbliżonej do zasady działania komputerów cyfrowych, nazwaną
"młynem arytmetycznym".
1854 - George Boole, logik i matematyk angielski, opracowuje algebrę dla

zbioru dwuelementowego, zwaną algebrą Boole'a.
1937 - Alan Turing tworzy maszynę Turinga z nieskończenie długą taśmą

(twór czysto teoretyczny), która realizuje zadania logiczne.
1943 - Turing, Flowers i Newman budują pierwszą w całości elektroniczną

maszynę liczącą.

1943 - 31 maja w Moore School of Electrical Engineering w Filadelfi
powstaje ENIAC (Electronic Numerical Interpreter And Calculator), pierwszy

na świecie komputer, konstruowany przez J .P. Eckerta i J .W. Mauchly'ego

na Uniwersytecie Pensylwanii, dla potrzeb obliczeń balistycznych Marynarki
Wojennej USA.

Historia informatyki

1946 - 14 lutego ENIAC zostaje ukończony. Składał się z 17 468 lamp

elektronowych, pobór mocy wynosił 130 kW, mógł wykonać 5 tys. operacji
dodawania lub 300 operacji mnożenia na sekundę, a także przechować w
pamięci 20 liczb dziesięciocyfrowych. ENIAC liczył w układzie dziesiętnym,
a jego programowanie polegało na ręcznej konstrukcji połączeń na
specjalnych tablicach połączeniowych, w przeciwieństwie do późniejszych

maszyn, w których konstrukcja fizyczna nie ulega zmianie a zmienia się
jedynie wykonywany kod.

Historia informatyki

1947-48 - Powstają pierwsze magnetyczne nośniki danych. Są to sporej

wielkości bębny magnetyczne.

1960 - W listopadzie firma DEC przedstawia PDP-1, pierwszy komputer
wyposażony w monitor i klawiaturę.

1962 - Na Uniwersytecie Stanford and Purdue powstaje specjalizacja -
informatyka.
1964 - Gordon Moore sugeruje, że poziom integracji systemów
komputerowych (wydajności procesorów) podwaja się corocznie. Dzisiaj
stwierdzenie to znane jest jako prawo Moora.

1973 - Scelbi Computer Consulting Company oferuje pierwszy zestaw

komputerowy do samodzielnego złożenia, oparty o procesor Intel 8008.

Cena zestawu z 1 kB pamięci wynosi 565 USD, dodatkowe 15 KB kosztuje

2760 USD!
1975 - IBM przedstawia drukarkę laserową.
1976 - IBM opracowuje drukarkę atramentową.

1976 - Gary Kildall pisze system operacyjny CP/M działający na 8-bitowych
komputerach z procesorem Intel 8080.

Historia informatyki

1980 - W czerwcu Seagate Technologies prezentuje dysk Winchester 5,25
cala. Używa on czterech talerzy i ma 5 MB pojemności. Kosztuje 600 USD.
1981 - IBM ogłasza otwartą architekturę co pozwala innym

producentom tworzyć własne modele komputerów PC.
1982 - Columbia Data Products produkuje pierwsze "klony" komputerów

IBM PC. Niedługo potem Compaq również zaczyna produkować takie
komputery.

Historia informatyki

Komputer powinien posiadać:

1. pamięć w której będą przechowywane zarówno dane jak

i instrukcje z możliwością zapisu i odczytu w dowolnej
kolejności;

2. jednostkę obliczeniową wykonującą operacje

arytmetyczne i logiczne;

3. urządzenia wejściowe pozwalające na wprowadzanie

danych i urządzenia wyjściowe umożliwiające
wyprowadzanie danych;

4. takie układy sterujące jego pracą, które pozwalałyby na

interpretację rozkazów pobieranych z pamięci oraz
wybór alternatywnych działań (zmianę kolejności
rozkazów) w zależności od wyniku poprzednich operacji.

Definicja komputera

Komputer – to uniwersalny system cyfrowy zdolny do
wykonywania pewnego zbioru rozkazów (różnorodnych
operacji elementarnych), w którym użytkownik może
określić sekwencję wykonywanych rozkazów konieczną
do realizacji postawionego zadania.

Głównymi

częściami

składowymi

komputera

są:

procesor, pamięć operacyjna, w której jest zapisany
program określający sekwencję wykonywanych operacji
oraz dane do przetworzenia oraz układy wejścia-wyjścia
do których są przyłączone urządzenia zewnętrzne
umożliwiające kontakt komputera z otoczeniem i
użytkownikiem.

Istotną cechą komputera, odróżniającą go od
innych systemów cyfrowych, jest możliwość
zupełnej zmiany realizowanych przez niego funkcji
jedynie przez zmianę programu w jego pamięci.

Schemat systemu komputerowego

Pamięć

ROM (BIOS)

RAM pamięć

operacyjna

Karta graficzna

(sterownik

obrazu)

Magistrala

(szyna danych)

(szyna adresowa)

(szyna sterująca)

Urządzenia

we/wy

Sterownik

klawiatury

Sterownik

pamięci

zewnętrznych

Procesor

CPU

Ideowy schemat komputera

Magistrala

(szyna danych)

(szyna adresowa)

(szyna sterująca)

Procesor

CPU

Podstawowe parametry
procesora:

• częstotliwość taktowania
• rozmiar magistrali danych
• pamięć podręczna ( typu
Cache)

Producenci
procesorów

• INTEL
• AMD
• Motorola
• Cyrix
• IDT, Rise,
Transmeta, VIA,
NEC

INTEL

• 8008, 8080,
80286

• 80386, 80486,
• Pentium I, II,
III, IV,

AMD

• Am486
• K5, K6,
• Athlon,
Duron,
Palomino

Procesor

1 B (bajt) (słowo 8 bitowe )= 8 b (bitów)

J ednostkami większymi są:
1 kB = 1024 B (kB - kilobajt)
1 MB = 1024 kB (MB - megabajt)
1 GB = 1024 MB (GB - gigabajt)

Pamięć komputera stanowi zbiór komórek, zapisanych ciągiem zero -
jedynkowym
o określonej długości (taki ciąg nazywamy słowem).
Komórki pamięci są ponumerowane, a numer komórki nazywa się adresem.
Procesor komputera komunikuje się z pamięcią operacyjną i wykonuje
rozkazy pobrane z programu zawartego w pamięci.

Pamięć

ROM (BIOS)

RAM pamięć

operacyjna

Magistrala

(szyna danych)

(szyna adresowa)

(szyna sterująca)

Pamięć

Praktycznie używane
jednostki na oznaczenie
wielokrotności bajtu to:

1 kB = 1024 B (kB - kilobajt)

1 MB = 1024 kB (MB - megabajt)

1 GB = 1024 MB (GB - gigabajt)

1 TB = 1024 GB (TB - terabajt)

1 PB = 1024 TB (PB - petabajt)

1 EB = 1024 PB (EB - eksabajt)

1 ZB = 1024 EB (ZB - zettabajt)

1 JB = 1024 ZB (JB - jottabajt)

1 BB = 1024 JB (BB - brontobajt)

1kB 1024

1

1 024B

1MB 1024

2

1 048

576B

1GB 1024

3

1 073 741

824B

1TB 1024

4

1 099 511 627

776B

1PB 1024

5

1 125 899 906 842

624B

1EBi 1024

6

1 152 921 504 606 846

976B

Pamięć

Podział pamięci

Pamięć operacyjna komputera składa się z dwóch
rodzajów pamięci:

pamięci stałej ROM

Pamięć ta służy tylko do odczytu to znaczy, że użytkownik może
korzystać z danych zapisanych w tej pamięci, ale nie może nic w
niej zmienić. Zawartość pamięci stałej ustala producent. Zawiera
ona procedury startowe komputera, matrycę znaków oraz inne
procedury bez których praca komputera jest niemożliwa (BIOS).

pamięć użytkownika RAM

Pamięć RAM nazywana pamięcią użytkownika lub pamięcią o
dostępie swobodnym jest podstawowym rodzajem pamięci.
Teoretycznie komputer może posiadać pamięć RAM dowolnej
wielkości.
W pamięci operacyjnej przechowywane są aktualnie wykonywane
programy, dane początkowe dla tych programów oraz wyniki
pracy.
Zawartość pamięci RAM jest zerowana w momencie zaniku
napięcia zasilania.

Magistrala

(szyna danych)

(szyna adresowa)

(szyna sterująca)

Sterownik

pamięci

zewnętrznych

Rodzaje pamięci zewnętrznych

Rodzaje pamięci zewnętrznych

• dyski twarde HDD

• dyskietki FDD

• dyski optyczne

• napędy taśmowe

• dyski typu ZIP

• pamięci typu Flash

Rodzaje dysków HDD

Rodzaje dysków HDD

• IDE

• SCSI

Rodzaje dysków optycznych

Rodzaje dysków optycznych

• CD

• tłoczone

• CD R (recordable)

• CD R-W (rewritable)

• DVD

• jednostronne, dwustronne

• jednowarstwowe, dwuwarstwowe

• tłoczone

• DVD R

• DVD R W

Pamięci zewnętrzne

Budowa dysku elastycznego

Budowa dysku twardego

Budowa płyty CD

Płyta DVD

Magistrala

(szyna danych)

(szyna adresowa)

(szyna sterująca)

Sterownik

klawiatury

Rodzaje klawiatur

• standardowe
(klawiszowe)

• dotykowe (Touch Pad)

Urządzenia we/wy - klawiatura

Magistrala

(szyna danych)

(szyna adresowa)

(szyna sterująca)

Urządzenia

we/wy

Urządzenia we/wy

1. Porty

- port szeregowy (COM1, COM2, ... COM8)

- port równoległy (LPT)

- USB

- PS/2

- port podczerwieni, Bluetooth

2. Modem

3. Karta sieciowa (sieć Ethernet (do 1Gbps) ,

WiFi(do 54Mbps) )

4. Inne urządzenia

Urządzenia we/wy - porty

Karta graficzna

(sterownik

obrazu)

Magistrala

(szyna danych)

(szyna adresowa)

(szyna sterująca)

Karta graficzna dostarcza sygnał do monitora

Podstawowe typy monitorów

1. Monitor z kineskopem szklanym [z przeplotem, bez

przeplotu]

2. LCD (Liquid Crytstal Display) [kontrast]

3. Projektory

4. Monitory plazmowe

Urządzenia we/wy - monitory

LCD (TFT)

Kineskop (CRT)

Jasność

(+) 170 do 300
cd/m²

(~) 80 do 120 cd/m²

Kontrast

(-) 150:1 do
450:1

(+) 350:1 do 700:1

Kąt widzenia

(~) 90° do 170°

(+) ponad 150°

Błędy zbieżności

(+) brak

(~) 0.20 do 0.30
mm

Ostrość

(+) bardzo dobra

(~)
satysfakcjonująca
lub bardzo dobra

Geometria

(+) perfekcyjna

(~) możliwe
defekty

Liczba uszkodzonych
pikseli

(-) do 8

(+) brak

Sygnał wejściowy

(+) analogowy
lub cyfrowy

(~) tylko analogowy

Możliwe rozdzielczości

(-) ustalona z
góry lub
interpolowana

(+) wiele

Gamma (dopasowywanie
kolorów dla oka
ludzkiego)

(~)
satysfakcjonująca

(+) jakość
fotograficzna

Jednorodność obrazu

(~) często
jaśniejszy przy
krawędziach

(~) często
jaśniejszy w
centrum

Czystość/jakość kolorów

(-) zła do
umiarkowanej

(+) bardzo dobra

Migotanie

(+) brak

(~) niewidoczne
powyżej 85 Hz

Wrażliwość na pole
magnetyczne

(+) brak

(-) zależna od
ekranowania,
możliwa spora

Czas odpowiedzi

(-) 20 do 50 ms

(+) niemożliwy do
zauważenia

Pobór mocy

(+) 25 do 40 W

(-) 60 do 160 W

Rozmiary/waga

(+) minimalne

(-) wymaga sporo
miejsca, ciężki

Porównanie ekranu CRT i LCD