ΤΕΙ ΙΟΝΙΩΝ ΝΗΣΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΚΑΙ ΣΤΗΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ 2 Ο ΜΑΘΗΜΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΑΠΟΣΤΟΛΙΑ ΠΑΓΓΕ
Υπολογιστής Συνοπτικό λεξικό Οξφόρδης -> «ηλεκτρονική υπολογιστική μηχανή» Αρχικός στόχος -> δημιουργία μιας γρήγορης υπολογιστικής μηχανής Σήμερα -> αφορούν κυρίως εφαρμογές που δεν είναι μαθηματικές ή έχουν αριθμητική φύση
Χαρακτηριστικά Ταχύτητα Μνήμη Ακρίβεια Λειτουργικότητα Αυτοματισμός
Ηλεκτρονική Υπολογιστές Ηλεκτρονικός -> αναφέρεται σε μια ψηφιακή υπολογιστική μηχανή που είναι κατασκευασμένη από ηλεκτρονικά στοιχεία Εισαγωγή δεδομένων -> μετατροπή σε ηλεκτρονικούς παλμούς (δύο καταστάσεις) ΔΗΛΑΔΗ Γραπτοί χαρακτήρες-> διατεταγμένο σύνολο ηλεκτρονικών παλμών
Η γλώσσα των υπολογιστών BIT (Δυαδικό ψηφίο ) Είναι η μικρότερη μονάδα πληροφορίας Μπορεί να πάρει δύο τιμές : 1 ή 0 1 παρουσία παλμού 0 απουσία παλμού Μπορεί να αναπαριστά αριθμούς, κωδικούς ή εντολές
Μονάδες μέτρησης 1 bit = 1 δυαδικό ψηφίο (Binary digit) 1 nibble = 4 bits 1 byte = 8 bits 1 Kilobyte (ΚΒ) = 1024 bytes 1 Μegabyte (ΜΒ) =1.048.576 bytes ή1024 KB (1024*1024 bytes) 1 Gigabyte(GB)=1.073.741.824 bytes ή 1.048.576 kilobytes ή 1024 (ΜΒ) 1 Terabyte=1.099.511.627.776 bytes ή 1.073.741.824 KB 1.048.576 MB ή 1024 GB 1 Petabytes =1.125.899.906.842.624 bytes ή 1024 terabytes 1 Exabytes =1.152.921.504.606.846.976 bytes ή 1024 petabytes
Τυπική Σύνθεση ενός Σύγχρονου Υπολογιστή
Η Κεντρική Μονάδα
To κουτί (case) Περιέχει όλα τα εξαρτήματα της κεντρικής μονάδας Τύποι: Tower: Προφέρουν τις περισσότερες δυνατότητες επέκτασης Desktop: Σήμερα δε χρησιμοποιούνται συχνά, αφού προσφέρουν μικρότερες δυνατότητες επέκτασης από τα Tower Ειδικής Χρήσης: Σήμερα είναι διαθέσιμα κουτιά για ειδικές χρήσεις όπως υπολογιστές που πιάνουν ελάχιστο χώρο, υπολογιστές που θα χρησιμοποιηθούν στο σαλόνι για την ψυχαγωγία κλπ.
Ο τύπος του κουτιού που θα διαλέξουμε επηρεάζει τον αριθμό των συσκευών (σκληρών δίσκων, καρτών επέκτασης, οπτικών μονάδων όπως DVD ) που μπορούμε να τοποθετήσουμε Η ΠροδιαγραφήATX: Η σχεδίαση του κουτιού επηρεάζει και τη σχεδίαση των μητρικών πλακετών (π.χ. Οι θύρες της μητρικής πλακέτας πρέπει να βρίσκονται σε σημείο που να υπάρχει τρύπα στο κουτί ώστε να είναι προσβάσιμες) -> καθιέρωση κάποιων στάνταρ σχεδίασης κουτιών και μητρικών ώστε να είναι δυνατό το απροβλημάτιστο ταίριασμάτους. Έτσι ένα κουτί που ακολουθεί μια προδιαγραφή μπορεί να δεχτεί οποιαδήποτε μητρική ακολουθεί την ίδια προδιαγραφή. ΑΤΧ: Η πιο διαδομένη προδιαγραφή που χρησιμοποιείται σήμερα Mini-ATX: για τις περιπτώσεις που ο όγκος της κεντρικής μονάδας πρέπει να είναι μικρός Micro-ATX: για υπολογιστές πολύ μικρού μεγέθους
Toτροφοδοτικό (Power Supply) Είναι υπεύθυνο για την τροφοδοσία με ρεύμα όλης της κεντρικής μονάδας. Τα διάφορα εξαρτήματα του υπολογιστή (μητρική πλακέτα, δίσκοι κλπ) απαιτούν διαφορετικές τάσεις λειτουργίας (π.χ. 12 Volt, 3 Volt κλπ) -> το τροφοδοτικό είναι υπεύθυνο να μετατρέψει τα 220 V εναλλασσόμενου ρεύματος που έχουμε στο ηλεκτρικό δίκτυο σε διάφορες τάσεις σταθερού ρεύματος που χρειάζονται τα εξαρτήματα του υπολογιστή για να λειτουργήσουν.
Μητρική πλακέτα (Motherboard) Αποτελεί τη «βάση» πάνω στην οποία θα «χτίσουμε» το σύστημά μας -> πάνω σε αυτή τοποθετούνται/συνδέονται εξαρτήματα όπως ο επεξεργαστής, η μνήμη, οι κάρτες επέκτασης και η περιφερειακή μνήμη (σκληροί δίσκοι, οπτικοί δίσκοι κλπ). Η Μητρική πλακέτα : Φιλοξενεί τον επεξεργαστή του υπολογιστή Φιλοξενεί τη μνήμη RAM και ROM του υπολογιστή. Φιλοξενεί τα τσιπ υποστήριξης (chipset) που ελέγχουν και συντονίζουν όλη τη λειτουργία του υπολογιστή. Φιλοξενεί τις κάρτες επέκτασης (κάρτα γραφικών, ήχου, δικτύου κλπ) Παρέχει τις θύρες όπου θα συνδεθούν οι συσκευές περιφερειακής μνήμης όπως σκληροί δίσκοι, οπτικοί δίσκοι κλπ Παρέχει τις θύρες επικοινωνίας του υπολογιστή (πχ USB). Ενσωματώνει όλα τα απαραίτητα κανάλια επικοινωνίας (system bus, control bus, memory bus Κλπ) ώστε όλα τα παραπάνω να επικοινωνούν.
Βασικά χαρακτηριστικά μιας μητρικής πλακέτας Προδιαγραφή: Ο κυρίαρχος τύπος που χρησιμοποιείται σήμερα είναι ο ΑΤΧ. Υποστηριζόμενοι Επεξεργαστές (CPU Slot): Η μητρική που θα επιλέξουμε καθορίζει ποιοι επεξεργαστές μπορούν να συνδεθούν πάνω της. Μέγιστη μνήμη RAM που μπορεί να φιλοξενηθεί: Κάθε μητρική έχει συγκεκριμένες θέσεις σύνδεσης μνήμης RAM που καθορίζουν και τη μέγιστη μνήμη που μπορεί να δεχθεί η μητρική. Αριθμός θυρών επέκτασης (PCI): Σε κάθε θύρα επέκτασης μπορούμε να συνδέσουμε μια κάρτα επέκτασης θα πρέπει λοιπόν η μητρική πλακέτα να έχει όσες θύρες επέκτασης σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε. Πρακτικά σήμερα που οι περισσότερες μητρικές έχουν ενσωματωμένη κάρτα ήχου και κάρτα δικτύου ένας τυπικός χρήστης μπορεί να μη χρειαστεί ούτε μια θύρα επέκτασης. Αριθμός Καρτών γραφικών που μπορεί να φιλοξενήσει η μητρική (PCI Express): Πολλές μητρικές υποστηρίζουν την παράλληλη σύνδεση δύο καρτών γραφικών για καλύτερες επιδόσεις στα τρισδιάστατα γραφικά. Αριθμός θυρών σύνδεσης περιφερειακής μνήμης (SATA ): Ο αριθμός των θυρών που παρέχονται για σύνδεση μονάδων περιφερειακής μνήμης όπως οι σκληροί δίσκοι, ένα DVD-RW κλπ. Επιπλέον δυνατότητες: Σύνδεση σκληρών δίσκων σε συστοιχία Ασύρματη δικτύωση Wi Fi Σύνδεση Bluetooth
Επεξεργαστής ή (Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας CPU) Είναι ο «εγκέφαλος» του υπολογιστή. Αυτή τη στιγμή στο χώρο των προσωπικών υπολογιστών οι δύο εταιρίες που κυριαρχούν είναι Intel με τη σειρά επεξεργαστών Pentium και AMD με τη σειρά επεξεργαστών Athlon Ο επεξεργαστής στο πάνω μέρος είναι προστατευμένος από ένα μεταλλικό κεραμικό κάλυμμα ενώ στο κάτω μέρος του υπάρχουν οι ακίδες pins) με τις οποίες συνδέεται στη βάση της μητρικής πλακέτας και επικοινωνεί όλα τα υπόλοιπα υποσυστήματα του υπολογιστή.
Η αρχιτεκτονική von Neumann
Η κεντρική μονάδα επεξεργασίας ΚΜΕ (central processingunit-cpu) είναι το σημαντικότερο τμήμα του υπολογιστή Επεξεργάζεται την πληροφορία και κάνει όλους τους απαραίτητους υπολογισμούς. Εκτελεί εντολές που δίνονται με την μορφή προγραμμάτων. Η ΚΜΕ αποτελείται από: Αριθμητική και Λογική Μονάδα Επεξεργασίας (Arithmetic and Logic Unit (ALU)) Μονάδα Ελέγχου (Control Unit) Κεντρική ή Κύρια Μνήμη (Main Memory)
Αριθμητική και Λογική Μονάδα Επεξεργασίας Κάνει τους υπολογισμούς (προσθέσεις, αφαιρέσεις, πολλαπλασιασμούς και διαιρέσεις) Έχει μηχανισμούς για να παίρνει αποφάσεις και μπορεί και εκτελεί συγκρίσεις
Μονάδα Ελέγχου Συγχρονίζει και επιβλέπει τις άλλες μονάδες. Δημιουργεί σήματα ελέγχου που στέλνει στις άλλες μονάδες και καθορίζουν την επόμενη πράξη.
Μνήμη Μνήμη είναι μια συλλογή από κελιά, το καθένα από τα οποία έχει μία μοναδική φυσική διεύθυνση
Κύρια Μνήμη Ένα υπολογιστικό διαθέτει συνήθως πολλαπλούς τύπους μνήμης Η μνήμη που είναι απευθείας προσπελάσιμη από την ΚΜΕ ονομάζεται κύρια ή κεντρική μνήμη Η κύρια μνήμη έχει τη δυνατότητα άμεσης επικοινωνίας με τις άλλες μονάδες μνήμης
Ροή της Πληροφορίας Τα διάφορα μέρη είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους μέσω μίας συλλογής καλωδίων που ονομάζονται δίαυλος (bus) Υπάρχουν τρεις τύποι διαύλων, δίαυλος διευθύνσεων, δεδομένων και ελέγχου. Οι δίαυλοι αυτοί απαρτίζονται από διάφορες γραμμές, σε κάθε μία από τις οποίες μπορεί να περάσει ένα ηλεκτρικό σήμα.
Κάρτα Γραφικών Είναι υπεύθυνη για την παραγωγή της εικόνας που βλέπουμε στην οθόνη ενός υπολογιστή π.χ. του περιβάλλοντος λειτουργίας του λειτουργικού συστήματος, των γραφικών σε ένα παιχνίδι Οι κάρτες γραφικών συνδέονται σε ειδική υποδοχή της μητρικής, τύπου PCI Express. Η υποδοχή αυτή λειτουργεί σε πολλαπλάσια ταχύτητα από τις υπόλοιπες θύρες επέκτασης PCI λόγω των αυξημένων απαιτήσεων της κάρτας γραφικών για επικοινωνία με το υπόλοιπο σύστημα (επεξεργαστή, κλπ)
Οι κάρτες γραφικών σήμερα περιλαμβάνουν: Μνήμη : Ιδιαίτερα γρήγορη μνήμη RAM στην οποία «σχηματίζεται» η εικόνα που θα προβληθεί στην οθόνη. Οι τυπικές κάρτες γραφικών σήμερα έχουν 512 ΜΒ ή 1GB μνήμη. Επεξεργαστή Γραφικών: Λόγω των μεγάλων απαιτήσεων των σύγχρονων παιχνιδιών για τρισδιάστατα γραφικά όλες οι σύγχρονες κάρτες γραφικών περιλαμβάνουν έναν επεξεργαστή γραφικών που επιταχύνει το σχεδιασμό των γραφικών. Δύο κυρίαρχες εταιρίες στην παραγωγή επεξεργαστών γραφικών είναι η n Vidiaκαι η ATI(η οποία έχει αγοραστεί από την AMD κατασκευάστρια επεξεργαστών)
Άλλες κάρτες επέκτασης Δικτύου, ήχου, κάρτες λήψης τηλεοπτικού σήματος, κλπ.