Устройства компьютера и их функции. Устройства внутренней памяти : Информатика

Цель: познакомить учащихся с видами внутренней памяти; показать работы ОЗУ, ПЗУ, CMOS.

Требования к знаниям и умениям:

учащиеся должны знать:

  • структуру ОЗУ и ПЗУ;
  • назначение различных видов памяти;
  • характеристики типов внутренней памяти;

учащиеся должны уметь:

  • различать устройства внутренней памяти;
  • понимать взаимодействие внутренней памяти с другими устройствами, в частности с процессором.

Программно-дидактическое обеспечение: ПК, модели устройств компьютера.

Ход урока

I. Постановка целей урока

    1. Память компьютера – это физическое устройство, которое можно взять в руки (в отличие от памяти человека).
    2. Что общего между памятью человека и памятью компьютера.
    3. Что компьютер “помнит” всю свою жизнь, а что “забывает” каждый день.
    4. Как компьютер “узнает”, что у него появилось новое устройство или произошла замена устаревшего.

II. Изложение нового материала

Так как компьютер моделирует все информационные функции человека, то он должен иметь память для хранения информации. Память в компьютере используется нескольких типов, отличающихся по своему функциональному назначению, а также конструктивно. Рассмотрим память компьютера, которая по отношению к процессору является внутренней.

Такая память в свою очередь является обязательной частью любого компьютера и располагается на материнской плате.

Такая память в свою очередь также различается по типам.

1. Оперативная память

Оперативная память (RAM – Random Access Memory) – это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные.

В ячейку можно записать только 0 или 1, т. е. 1 бит информации. Такая ячейка так и называется – “бит”.

Это наименьшая частица памяти компьютера и в связи с этим память имеет битовую структуру, которая определяет первое свойство оперативной памяти – дискретность.

Упражнение 1.

Вспомните, что такое дискретность и приведите примеры дискретных структур.

Бит является слишком маленькой единицей информации, поэтому биты объединили в группы по 8 и получили байт.

Каждый байт получает порядковый номер – адрес. Адресуемость – второе свойство оперативной памяти. Нумерация начинается с нуля.

Таким образом, память можно представить себе в виде многоквартирного дома, в котором квартиры – это байты, а номер квартиры – адрес. Чтобы найти нужную информацию, необходимо знать адрес байта, в котором она хранится. Именно так поступает процессор, когда обращается за данными и программам к оперативной памяти.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/ccfcb57b-0c6c-402b-a942-
2a8aea124470/%5BINF_028%5D_%5BAM_23%5D.swf

Доступ любой ячейке памяти осуществляется в любой момент времени. Поэтому оперативную память называют памятью с произвольным доступом.

Группа из нескольких байтов, которые процессор может обработать как единое целое, называется машинным словом. Длина машинного слова бывает различной – 8, 16, 32 бита и т.д. Адрес машинного слова равен адресу младшего байта, входящего в это слово.

Объем оперативной памяти зависит от количества разрядов, отведенных под адрес. В настоящее время принята 32-разрядная адресация, а это значит, что всего независимых адресов может быть 232 = 4294967296 байт.

Рассмотрим физический принцип действия оперативной памяти. С этой точки зрения различают динамическую память (DRAM) и статистическую память (SRAM).

Вывод: оба вида памяти запоминающих микросхем успешно конкурируют между собой, поскольку ни одна из них не является идеальной. С одной стороны, статическая память значительно проще в эксплуатации, т.к. не требует регенерации, и приближается по быстродействию к процессорным микросхемам. С другой стороны, она имеет меньший информационный объем и большую стоимость, сильнее нагревается при работе. На практике в данный момент выбор микросхем для построения ОЗУ всегда решается в пользу динамической памяти. И все же быстродействующая статическая память в современно компьютере тоже обязательно есть – кэш-память.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/113b2db9-92ab-4044-
b38e-02ada4305454/%5BINF_028%5D_%5BAM_22%5D.swf

Физическое устройство оперативной памяти определяет ее третье свойство – энергозависимость. ОЗУ используется для временного хранения данных и программ.

Оперативную память в компьютере размещают на стандартных панельках, называемых модулями.

Модули вставляются в соответствующие разъемы на материнской плате. Такая конструкция облегчает процесс замены или наращивания памяти. Важнейшей характеристикой модулей ОЗУ является их быстродействие, т.е. у памяти есть своя скорость работы. У современных модулей скорость доступа к информации порядка 10 нс.

2. Постоянная память

Постановка проблемы

Попытайтесь себе представить, что происходит в момент включения компьютера. Где процессор должен брать свои первые команды?

  • Может ли процессор брать свои первые команды из оперативной памяти? Почему?
  • Может ли процессор брать свои первые команды из внешней памяти? Почему?
  • Какой должна быть память, чтобы процессор мог к ней обратиться в момент старта?

Вывод: первую свою команду процессор находит в памяти, которая в отличие от магнитных и оптических дисков является внутренней и, в отличии от ОЗУ , энергонезависимой, т.е. хранит информацию постоянно, даже после выключения компьютера. В ПЗУ хранится информация об устройствах компьютера, т.е. параметры и характеристики монитора, жесткого диска, мыши т.д. для того, чтобы при включении компьютера, прежде чем начать работу, можно было убедиться, что все они работоспособны.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/a17a749f-46c0-45d6-
b268-156b3398d2bb/%5BINF_028%5D_%5BAM_24%5D.swf

  • Как вы считаете, знали ли изготовители ПЗУ параметры вашего жесткого диска или монитора?
  • Вы сменили монитор. Как сообщить о его параметрах ПЗУ, если вы сами не можете в нем изменить информацию?
  • Можно ли записать эту информацию в ОЗУ?

Вывод: необходима такая память, в которую можно было бы записать информацию, и которая была бы энергонезависимой. И такая память действительно есть называется она CMOS.

3. CMOS-память.

CMOS – это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки расположенной на материнской плате. Зарядки батарейки хватает на несколько лет. Наличие такого вида памяти позволяет отслеживать время и календарь, даже если компьютер выключен.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/af250365-f3b9-4e07-
bb5a-f6a86c0ac204/%5BINF_028%5D_%5BAM_25%5D.swf

4. Flash-память

Еще один вид энергонезависимой памяти, который в отличие от ПЗУ, допускает многократную перезапись своего содержимого с дискеты - Flash Memory.

III. Закрепление

Решите задачи:

№1 (индивидуальная работа)

В таблице поставьте знак “+”, если операцию можно производить, и “-” - если нельзя.

Память Чтение Запись Хранение
ОЗУ      
ПЗУ      
CMOS      
Flash      

(Работа в группах)

№2. Объем оперативной памяти равен 1 Мбайту и она содержит 524288 машинных слов. Сколько бит содержит каждое машинное слово?

(Решение: 1. 1*1024*1024*8=8388608 – объем ОЗУ

2. 8388608 : 524288=16 бит – размер машинного слова)

№3. Шестнадцатеричный адрес последнего байта оперативной памяти равен 7FF. Какой объем имеет эта оперативная память?

(Решение: 1. 7FF16 = 204710.

2. нумерация байтов начинается с нуля, значит всего байтов 2048.

3. 2048 : 1024 = 2 Кбайта)

№4. 3FC – шестнадцатеричный адрес последнего машинного слова оперативной памяти компьютера. Ее объем равен 1 Кбайту. Найдите длину машинного слова (в байтах).

(Решение: 1. 1 Кбайт = 1024 байта

2. адрес последнего байта равен 1023, т.к. нумерация байтов с нуля

3. 3FC16 = 102010 – адрес последнего машинного слова в десятичной системе

4. 1020 1021 1022 1024 – 4 байта длина машинного слова)

IV. Итоги урока

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/cc134240-d142-45a1-
b4d7-d73e7aa71e39/%5BINF_028%5D_%5BQS_10%5D.html

1. Оценить работу класса.

V. Домашнее задание

Уровень знания: знать виды, особенности и основные характеристики внутренней памяти компьютера.

Уровень понимания:

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/09345b27-
f645-4270-93c7-da070d8e0273/9_46.pps - выполнить тест

Читать еще:


Новые материалы:

Урок русского языка в 3-м классе по теме "Упражнение в правописании слов с безударными гласными в корне" :: Путешествие по Стране звуков и орфографии :: Взаимодействие школы и семьи в эстетическом воспитании младших школьников :: Праздник первой отметки :: Урок математики в 1-м классе на тему "Сложение и вычитание чисел 1, 2, 3, 4, 5. Закрепление" :: Хранилище ( The Vault ), 2017 :: Дом и дача/Текстиль/Постельное белье/Комплекты/Текстиль/Постельное белье/Комплекты Полутораспальные / Karna / Комплект полутораспальный LEOPAR ::

Отзывы (через аккаунты в социальных сетях Вконтакте, Facebook или Google+):

Оставить отзыв с помощью аккаунта ВКонтакте:

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:

Самое популярное:
Звуко-буквенный разбор слов : Начальная школа - Хелси и Смарт

Научить детей реально оперировать звуками, т.е. развивать фонетический слух.

Интерактивная карта загрязнения воздуха онлайн, обновляется в режиме реального времени

Экологическая карта загрязнения воздуха, которым мы дышим. В режиме реального времени.

Тесты для задания 7 ЕГЭ по русскому языку : Русский язык

Представленные тесты дают возможность учащимся приобрести практические навыки, связанные с нахождением нарушений синтаксической нормы. Умение видеть и исправлять данный вид ошибок при построении предложений позволяет не только дать правильный ответ при выполнении этого задания, но и не допускать подобных ошибок в сочинительной части экзамена.

Сценарий Новый Год для детей подготовительной группы - Хелси и Смарт

Сценарий Новый Год для детей подготовительной группы

Приемы самообезболивания родов - Хелси и Смарт

Приемы самообезболивания родов

Сценарий «Новогоднее путешествие по сказочному царству» - Хелси и Смарт

Сценарий «Новогоднее путешествие по сказочному царству»


Школьные занятия:
 
Контакты Научно-популярный портал "Познание - XXI век".
111672, г. Москва, ул. Новокосинская, д. 15, корп. 7.
Для связи E-mail: . spieler@detishka.ru
 
ADD