1. nodaļa: vispārēja lietojuma dators un izmantotie numuri

1. daļa: Ievads datoros un operētājsistēmās
1.1. daļa: Satura rādītājs
1. nodaļa: vispārēja lietojuma dators un izmantotie numuri

Dators ir elektroniska iekārta, kas sastāv no vairākiem komponentiem datu apstrādei un glabāšanai. Dati var radīt tekstu, attēlu, skaņu vai video.

1.1. Vispārēja pielietojuma datora ārējās fiziskās sastāvdaļas

Nākamajā attēlā parādīts vispārējas nozīmes datora rasējums ar visbiežāk izmantotajām sastāvdaļām:

attēls. 1.1. Vispārēja lietojuma dators

Tastatūra, pele un mikrofons ir ievades ierīces. Skaļrunis un ekrāns (monitors) ir izvadierīces. Sistēmas vienība, kas diagrammā tiek saukta par datoru, ir tā, kas veic visus aprēķinus. Ievadierīces un izvadierīces sauc par perifērijas ierīcēm.

Iepriekšējā diagramma ir torņa datorsistēma vai vienkārši torņa dators. Šim nolūkam sistēmas vienība ir novietota vertikāli. Alternatīvi sistēmas bloku var konstruēt tā, lai tas būtu novietots uz galda (galda), un monitors tiek novietots uz tā. Šāda datorsistēma tiek saukta par galddatoru sistēmu vai vienkārši galddatoru.

Nākamajā attēlā ir parādīta klēpjdatora diagramma ar ārējo komponentu nosaukumiem:

1.2. attēls. Klēpjdators

Kad cilvēks apsēžas, klēpjdatoru var ielikt klēpī darbam. Diagrammā redzamais optiskais diskdzinis ir CD vai DVD diskdzinis. Skārienpaliktnis ir peles aizstājējs. Sistēmas vienībai ir tastatūra.

1.2. Rakstīšana

Tā kā mūsdienās tiek sagaidīts, ka ikviena elite jebkurā pasaules daļā varēs lietot datoru, tad katrai elitei ir jāiemācās rakstīt ar tastatūru. Mašīnrakstīšanas nodarbības var apmaksāt vai bez maksas internetā. Ja nodarbībām nav naudas vai līdzekļu, lasītājam jāizmanto šāds padoms, lai zinātu, kā rakstīt:

Angļu valodas tastatūrā vienā no vidējām rindām ir taustiņi F un K. Taustiņš F atrodas kreisajā pusē, bet ne rindas kreisajā galā. Taustiņš J atrodas labajā pusē, bet ne labajā galā.

Uz abām cilvēka rokām ir īkšķis, rādītājpirksts, vidējais pirksts, zeltnesis un mazais pirksts. Pirms rakstīšanas kreisās rokas rādītājpirkstam jāatrodas virs taustiņa F. Vidējam pirkstam jābūt virs nākamā taustiņa, kas virzās uz kreiso pusi. Zvana pirkstam ir jāseko virs nākamā taustiņa, bet mazajam pirkstam virs atslēgas pēc tam, visam pa kreisi. Pirms rakstīšanas labās rokas rādītājpirkstam jāatrodas virs J taustiņa. Labās rokas vidējam pirkstam jābūt virs nākamā taustiņa, kas virzās uz labo pusi. Zvana pirkstam ir jāseko virs nākamā taustiņa, un mazajam pirkstam ir jābūt virs taustiņa pēc tam, visam pa labi.

Iestatot rokas, jums vajadzētu izmantot tuvāko pirkstu, lai nospiestu paredzēto tuvāko tastatūras taustiņu. Sākumā rakstīšana būs lēna. Tomēr dažu nedēļu un mēnešu laikā rakstīšana būs ātrāka.

Nekad neatsakieties no šīs attieksmes, jo palielinās rakstīšanas ātrums. Piemēram, nekad neatsakieties no kreisās rokas pēdējo trīs pirkstu pareizas lietošanas. Ja tas tiks pamests, būs ļoti grūti atgriezties pie pareizās rakstīšanas pieejas. Tādējādi rakstīšanas ātrums neuzlabosies, kamēr kļūda netiks izlabota.

1.3 Mātesplate

Mātesplate ir plaša plate, un tā atrodas sistēmas vienībā. Tam ir elektroniskā shēma ar elektroniskiem komponentiem. Mātesplates shēmas ir šādas:

Mikroprocesors
Šodien tas ir viens komponents. Tā ir viena integrētā shēma. Tam ir tapas, lai izveidotu savienojumu ar pārējām mātesplates shēmām

Mikroprocesors veic visu mātesplates un visas datorsistēmas analīzi un galveno skaitļošanu.

Aparatūras pārtraukuma ķēde
Pieņemsim, ka datorā pašlaik darbojas programma (lietojumprogramma) un ir nospiests tastatūras taustiņš. Mikroprocesors ir jāpārtrauc, lai tas saņemtu atslēgas kodu vai veiktu to, ko tam paredzēts darīt, nospiežot noteiktu taustiņu.

Šādus aparatūras pārtraukumus var veikt divos veidos: vai nu mikroprocesoram ir viens kontakts pārtraukuma signālam katrai iespējamai perifērijas ierīcei, vai arī mikroprocesoram var būt tikai aptuveni divi kontakti, un ir pārtraukuma ķēde, kas pirms šiem diviem kontaktiem atrodas mikroprocesora virzienā. perifērijas ierīces. Šai pārtraukuma ķēdei ir tapas pārtraukumu signāliem no visām iespējamām perifērijas ierīcēm, kas varētu pārtraukt mikroprocesoru.

Pārtraukšanas shēma parasti ir viena maza integrētā shēma kopā ar dažiem maziem elektroniskiem komponentiem, ko sauc par vārtiem.

Tieša piekļuve atmiņai
Katram datoram ir lasāmatmiņa (ROM) un brīvpiekļuves atmiņa (RAM). ROM ir mazs, un tajā pastāvīgi ir tikai neliela informācija, pat ja dators ir izslēgts. RAM apjoms ir liels, bet ne tik liels kā cietā diska izmērs.

Kad strāva ir ieslēgta (dators ir ieslēgts), RAM var glabāt daudz informācijas. Kad dators tiek izslēgts (barošana ir izslēgta), visa RAM informācija pārstāj eksistēt.

Kad vienas rakstzīmes kods ir jāpārsūta no atmiņas uz perifērijas ierīci vai otrādi, mikroprocesors veic darbu. Tas nozīmē, ka mikroprocesoram ir jābūt aktīvam.

Ir gadījumi, kad liels datu apjoms ir jāpārsūta no atmiņas uz disku vai otrādi. Mātesplatē ir ķēde, ko sauc par tiešās atmiņas piekļuves (DMA) ķēdi. Tas veic pārsūtīšanu, tāpat kā mikroprocesors.

DMA darbojas tikai tad, ja datu apjoms, kas jāpārsūta starp atmiņu un ievades/izvades ierīci (perifēro), ir liels. Kad tas notiek, mikroprocesors var brīvi veikt citus darbus, un tā ir galvenā tiešās atmiņas piekļuves shēmas priekšrocība.

DMA ķēde parasti ir IC (Integrated Circuit) kopā ar dažiem maziem elektroniskiem komponentiem, ko sauc par vārtiem.

Vizuālā displeja bloka adaptera shēma
Lai dati pārvietotos no mikroprocesora uz ekrānu, tiem ir jāiet cauri vizuālā displeja adaptera shēmai mātesplatē. Tas ir tāpēc, ka rakstzīmes vai signāli no mikroprocesora nav piemēroti tieši ekrānam.

Citas shēmas
Citas shēmas var būt mātesplatē. Piemēram, skaļruņa skaņas ķēde var būt mātesplatē. Skaņas ķēde var būt arī skaņas kartes shēma, kas jāievieto mātesplates slotā.

Šīs nodaļas vajadzībām pietiek zināt iepriekš minēto ķēžu esamību arī bez skaņas ķēdes.

Mikroprocesoru sauc arī par centrālo procesoru, kas tiek saīsināts kā CPU. Mikroprocesors ir saīsināts kā µP. CPU nozīmē to pašu, ko µP. CPU un µP pārējā šajā tiešsaistes karjeras kursā tiek bieži izmantoti, lai tie nozīmētu kā mikroprocesoru vai centrālo procesoru, kas abi ir viens un tas pats.

1.4. Skaitīšana dažādās bāzēs

Skaitīšana nozīmē 1 pievienošanu iepriekšējam ciparam vai iepriekšējam skaitlim. Tālāk ir norādīti desmit cipari, ieskaitot 0, lai skaitītu 10. bāzē:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Vēl viens bāzes nosaukums ir radix. Kodekss vai bāze ir atšķirīgu ciparu skaits bāzes skaitīšanā. Bāzes desmit ir desmit cipari bez desmit, kas sastāv no diviem cipariem. Pēc 1 pievienošanas 9, tiek rakstīts 0 un 1 pārnesums tiek ierakstīts tieši 0 priekšā, lai būtu desmit. Faktiski nevienai bāzei (jebkuram radiksim) nav (viena) cipara. Ņemiet vērā, ka desmit nav cipara. Desmit var uzrakstīt kā 1010, kas tiek lasīts kā viens-nulle bāzes desmit.

Sešpadsmitajā bāzē ir sešpadsmit cipari, tostarp 0, kas ir:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

Sešpadsmitajā bāzē skaitļi desmit, vienpadsmit, divpadsmit, trīspadsmit, četrpadsmit, piecpadsmit ir attiecīgi A, B, C, D, E un F. Tos var rakstīt arī ar mazajiem burtiem: a, b, c, d, e, f. Ņemiet vērā, ka sešpadsmit nav cipara.

Sešpadsmitajā bāzē pēc 1 pievienošanas F, 0 tiek pierakstīts un 1 pārnesums tiek ierakstīts tieši 0 priekšā, lai iegūtu 1016, kas tiek nolasīts kā viens-nulle bāzes sešpadsmitais.

Astotajā bāzē ir astoņi cipari, tostarp 0, kas ir:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Ņemiet vērā, ka astoņiem nav cipara.

Astotajā bāzē pēc 1 pievienošanas 7, 0 tiek pierakstīts un 1 pārnesums tiek ierakstīts tieši pirms 0, lai iegūtu 108, kas tiek nolasīts kā viens-nulle pamata astotais.

Otrajā bāzē ir divi cipari, tostarp 0, kas ir:

0, 1

Ņemiet vērā, ka diviem nav cipara.

Otrajā bāzē pēc 1 pievienošanas 1 tiek pierakstīts 0 un 1 pārnesums tiek ierakstīts tieši 0 priekšā, lai iegūtu 102, kas tiek nolasīta kā viena nulle 2. bāze.

Nākamajā tabulā skaitīšana tiek veikta no viena līdz vienai nullei sešpadsmitā. Katrā rindā ir norādīti arī atbilstošie skaitļi desmitā, astotajā un otrajā:

Atcerieties, ka skaitīšana nozīmē 1 pievienošanu iepriekšējam ciparam vai iepriekšējam skaitlim. Jebkurai bāzes skaitīšanas skaitļu secībai 1 pārnesums turpina virzīties pa kreisi. Kad parādās lielāki skaitļi, tas paplašinās.

Binārie skaitļi un biti
Skaitlis sastāv no simboliem. Cipars ir jebkurš no skaitļa simboliem. 2. bāzes skaitļus sauc par bināriem skaitļiem. 2 bāzes ciparu sauc par BIT, ko parasti raksta kā bitu kā īstermiņa bināro ciparu T

1.5. Skaitļa pārvēršana no vienas bāzes uz citu

Šajā sadaļā ir parādīta skaitļa konvertēšana no vienas bāzes uz citu. Dators pamatā darbojas 2. bāzē.

Pārvēršana uz 10. bāzi
Tā kā visi novērtē skaitļa vērtību 10. bāzē, šajā sadaļā ir izskaidrota skaitļa, kas nav 10. bāze, pārvēršana par 10. bāzi. Lai pārvērstu skaitli par 10. bāzi, reiziniet katru dotā bāzes skaitļa ciparu ar palielināto bāzi. savas pozīcijas rādītājam un pievienojiet rezultātus.

Katram jebkura skaitļa ciparam jebkurā bāzē ir indeksa pozīcija, kas sākas no 0 un no skaitļa labā gala, virzoties pa kreisi. Šajās tabulās ir parādītas D76F16, 61538, 10102 un 678910 ciparu indeksa pozīcijas:

Indekss – > 3 2 1 0
Cipars -> D 7 6 F16

Indekss – > 3 2 1 0
Cipars -> 6 1 5 38

Indekss – > 3 2 1 0
Cipars -> 1 0 1 02

Indekss – > 3 2 1 0
Cipars -> 6 7 8910

D76F16 konvertēšana uz 10. bāzi ir šāda:

D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160

Piezīme. Jebkurš skaitlis, kas tiek palielināts līdz indeksam 0, kļūst par 1.

163 = 16 x 16 x 16;
162 = 16 x 16
161 = 16
160 = 1

Ņemiet vērā arī to, ka matemātikā => nozīmē “tas nozīmē, ka” un ∴ nozīmē tāpēc.

Matemātiskajā izteiksmē visi reizinājumi ir jāveic pirms saskaitīšanas; tas ir no BODMAS secības (vispirms iekavas, kam seko No kura joprojām ir reizināšana, pēc tam seko dalīšana, reizināšana, saskaitīšana un atņemšana). Tātad, piemēri ir šādi:

D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = D x 16 x 16 x 16 + 7 x 16 x 16 + 6 x 16 + F x 160
=> D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = D x 4096 + 7 x 256 + 6 x 16 + F x 1
=> D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = 53248 + 1792 + 96 + 15
=> D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = 55151

∴ D76F16 = 5515110

61538 konvertēšana uz 10. bāzi ir šāda:

6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80

Piezīme. Jebkurš skaitlis, kas tiek palielināts līdz indeksam 0, kļūst par 1.

83 = 8 x 8 x 8;
82 = 8 x 8
81 = 8
80 = 1

Ņemiet vērā arī to, ka matemātikā => nozīmē “tas nozīmē, ka” un ∴ nozīmē tāpēc.

Matemātiskajā izteiksmē visi reizinājumi ir jāveic pirms saskaitīšanas; tas ir no BODMAS secības. Tātad demonstrācijas piemērs ir šāds:

6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 6 x 8 x 8 x 8 + 1 x 8 x 8 + 5 x 8 + 3 x 80
=> 6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 6 x 512 + 1 x 64 + 5 x 8 + 3 x 1
=> 6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 3072 + 64 + 40 + 3
=> 6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 3179

∴ 61538 = 317910

10102 konvertēšana uz 10. bāzi ir šāda:

1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20

Piezīme. Jebkurš skaitlis, kas tiek palielināts līdz indeksam 0, kļūst par 1.

23 = 2 x 2 x 2;
22 = 2 x 2
21 = 2
20 = 1

Ņemiet vērā arī to, ka matemātikā => nozīmē “tas nozīmē, ka” un ∴ nozīmē tāpēc.

Matemātiskajā izteiksmē visi reizinājumi ir jāveic pirms saskaitīšanas; tas ir no BODMAS secības. Tātad demonstrācijas piemērs ir šāds:

1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 1 x 2 x 2 x 2 + 0 x 2 x 2 + 1 x 2 + 0 x 10
=> 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 1 x 8 + 0 x 4 + 1 x 2 + 0 x 1
=> 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 8 + 0 + 2 + 0
=> 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 10

∴ 10102 = 1010

Pārvēršana no 2. bāzes uz 8. bāzi un 16. bāzi
Pārvēršana no 2. bāzes uz 8. bāzi vai 2. bāze uz 16. bāzi ir vienkāršāka nekā pārvēršana no citas bāzes uz citu bāzi kopumā. Arī 2. bāzes skaitļi ir labāk novērtēti 8. un 16. bāzē.

Pārvēršana no 2. bāzes uz 8. bāzi
Lai konvertētu no 2. bāzes uz 8. bāzi, grupējiet 2. bāzes ciparus pa trīs no labā gala. Pēc tam izlasiet katru grupu astotajā bāzē. 1.1. tabulu (skaitīšana dažādos radikos), kurā ir atbilstība starp 2. un astoto bāzi pirmajiem astoņiem skaitļiem, var izmantot, lai 2. bāzes skaitļu grupas nolasītu astotajā bāzē.

Piemērs:
Konvertējiet 1101010101012 uz 8. bāzi.

Risinājums:
Grupēšana pa trim, no labās puses, dod sekojošo:

| 110 | 101 | 010 | 101 |

No 1.1. tabulas un lasot no šejienes labās puses, 1012 ir 58 un 0102 ir 28, ignorējot 0. Tad 1012 joprojām ir 58 un 1102 ir 68. Tātad 8. bāzē grupas kļūst:

| 68 | 58 | 28 | 58 |

Un parastās rakstīšanas nolūkos:

1101010101012 = 65258

Vēl viens piemērs:

Konvertējiet 011000101102 uz 8. bāzi.

Risinājums:

011010001102 = | 01 | 101 | 000 | 110 |
=> 011010001102 = | 18 | 58 | 08 | 68 |
∴ 011010001102 = 15068

Ņemiet vērā, ka katras grupas sākuma nulles tiek ignorētas. Ja visi cipari grupā ir nulles, tie visi tiek aizstāti ar vienu nulli jaunajā bāzē.

Pārvēršana no 2. bāzes uz 16. bāzi
Lai konvertētu no 2. bāzes uz 16. bāzi, grupējiet 2 bāzes ciparus pa četriem no labā gala. Pēc tam izlasiet katru grupu sešpadsmitajā bāzē. 1.1. tabulu (skaitīšana dažādos radikos), kurā ir atbilstības starp 2. bāzi un sešpadsmito bāzi pirmajiem sešpadsmit skaitļiem, var izmantot, lai nolasītu 2. bāzes skaitļu grupas sešpadsmitajā bāzē.

Piemērs:
Konvertējiet 1101010101012 uz 16. bāzi.

Risinājums:
Grupēšana pa četriem no labās puses sniedz sekojošo:

| 1101 | 0101 | 0101 |

No 1.1 tabulas un nolasot no labās puses šeit, 01012 ir 58, ignorējot 0, 01012 joprojām ir 58, ignorējot sākuma 0, un 11012 ir D16. Tātad 16. bāzē grupas kļūst par:

D16 | 516 | 516 |

Un parastās rakstīšanas nolūkos:

1101010101012 = D5516

Vēl viens piemērs:
Konvertējiet 11000101102 uz 16. bāzi.

Risinājums:

11010001102 = | 11 | 0100 | 0110 |
=> 11010001102 = | 316 | 416 | 616 |
∴ 11010001102 = 34616

Ņemiet vērā, ka katras grupas sākuma nulles tiek ignorētas. Ja visi cipari grupā ir nulles, tie visi tiek aizstāti ar vienu nulli jaunajā bāzē.

1.6. Pārvēršana no 10. bāzes uz 2. bāzi

Pārvēršanas metode ir nepārtraukta decimālskaitļa (10. bāzē) dalīšana ar 2. Pēc tam nolasiet rezultātu no apakšas, kā parādīts nākamajā tabulā, decimālskaitļam 529:

Lasot no apakšas, atbilde ir 1000010001. Jebkuram dalīšanas solim ir dividende, kas tiek dalīta ar dalītāju, lai iegūtu koeficientu. Koeficientam vienmēr ir vesels skaitlis un atlikums. Atlikušais var būt nulle. Pārvēršot par 2. bāzi, pēdējais koeficients vienmēr ir nulle atlikums 1.

1.7 Problēmas

Pirms pāriet uz nākamo nodaļu lasītājam ir ieteicams atrisināt visas nodaļas problēmas.

1. a) Sarakstā norādiet trīs vispārējas nozīmes datora sistēmas vienības ievades ierīces.
b) Norādiet sarakstā divas izvadierīces uz vispārējas nozīmes datora sistēmas bloku.

2. Ko jūs ieteiktu cilvēkam, kurš vēlas apgūt mašīnrakstīšanu, bet kuram nav naudas vai līdzekļu profesionālām mašīnrakstīšanas nodarbībām?

3. Nosauciet vispārējas nozīmes datora mātesplates četras galvenās shēmas (sastāvdaļas) un īsi izskaidrojiet to lomas.

4. Izveidojiet desmit, sešpadsmit, astoņu un divu bāzu skaitīšanas tabulu ar sešpadsmit bāzes skaitļiem no 116 līdz 2016 .

5. Konvertējiet šādus skaitļus, kā tas tiek darīts matemātikas stundā:
a) 7C6D16 līdz 10. bāzei
b) 31568 līdz 10. bāzei
c) 01012 uz 10. bāzi

6. Pārveidojiet šādus skaitļus par 8. bāzi, kā tas tiek darīts matemātikas stundā:
a) 1101010101102
b) 011000101002

7. Pārveidojiet šādus skaitļus par 8. bāzi, kā tas tiek darīts matemātikas stundā:
a) 1101010101102
b) 11000101002

8. Pārveidojiet 102410 par 2. bāzi.