Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
docx

Курсовая «Виды и соновные характеристики памяти ПК» по Информатике (Андреева А. Ю.)

ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине "Информатика"

на тему "Виды и основные характеристики памяти ПК"

Исполнитель:

Факультет ФиК

группа 237

№ зачетной книжки 08ффд10086

Руководитель:

Красникова Галина Евгеньевна

Москва -2009

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.3

1. Внутренняя память персонального компьютера.4

1.1. Оперативное запоминающее устройство4

1.2. Постоянное запоминающее устройство.7

2. Внешняя память персонального компьютера.9

Практическая часть.14

Заключение21

Список использованной литературы22

Введение

Тема настоящей курсовой работы "Классификация основных видов памяти ПК" является весьма актуальной. В последние два десятилетия массовое производство персональных компьютеров и стремительный рост Интернета существенно ускорили становление информационного общества в развитых странах мира. В современном обществе персональные компьютеры стали играть огромную роль, а поэтому всему связанному с ними уделяется повышенное внимание. В информационном обществе главным ресурсом является информация, именно на основе владения информацией о самых различных процессах и явлениях можно эффективно и оптимально строить любую деятельность. Большая часть населения в информационном обществе занята в сфере обработки информации или использует информационные и коммуникационные технологии в своей повседневной производственной деятельности.

Для жизни и деятельности в информационном обществе необходимо обладать информационной культурой, т.е. знаниями и умениями в области информационных технологий, а также быть знакомым с юридическими и этическими нормами в этой сфере.

Информационный подход к исследованию мира реализуется в рамках информатики, комплексной науки об информации и информационных процессах, аппаратных и программных средствах информатизации, информационных и коммуникационных технологиях, а также социальных аспектах процесса информатизации. Память является одним из важнейших компонентов компьютера и поэтому изучение основных видов памяти является очень познавательным занятием. В теоретической части курсовой работы я раскрою понятие память, приведу классификацию основных видов памяти и подробно остановлюсь на каждом из них.

В практической части работы с помощью табличного процессора MS Excel

я решу экономическую задачу и укажу подробный алгоритм её решения.

Теоретическая часть

Все ПК используют три вида памяти: оперативную, постоянную и внешнюю. Устройство для хранения информации называют основной памятью, которая состоит из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).

1.1. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM)

ОЗУ - быстрая, полупроводниковая, энергозависимая память. Объем ОЗУ обычно составляет от 32 до 512 Мбайт. Для несложных административных задач бывает достаточно и 32 Мбайт ОЗУ, но сложные задачи компьютерного дизайна могут потребовать от 512 Мбайт до 2 Гбайт ОЗУ. Ц Центральный процессор имеет оперативный (быстрый) доступ к данным, записанным в ОЗУ (на извлечение данных из ОЗУ требуется не более нескольких наносекунд). В ОЗУ хранятся исполняемая в данный момент программа и данные, с которыми она непосредственно работает. Это значит, что когда мы запускаем какую-либо компьютерную программу, находящуюся на диске, она копируется в оперативную память, после чего процессор начинает выполнять команды, изложенные в этой программе. Часть ОЗУ, называемая "видеопамять", содержит данные, соответствующие текущему изображению на экране. ОЗУ - это память, используемая как для чтения, так и для записи информации. При отключении электропитания информация в ОЗУ исчезает, что объясняется энергозависимостью.

От количества установленной в компьютере оперативной памяти напрямую зависит возможность, с какими программами вы сможете на нем работать. При недостаточном количестве оперативной памяти многие программы вовсе не будут работать, либо станут работать очень медленно

.

Часто для оперативной памяти используют обозначение RAM (Random Access Memory), то есть память с произвольным доступом.

Полупроводниковая оперативная память в настоящее время делится на статическое ОЗУ (SRAM) и динамическое ОЗУ (DRAM) (рис.1).

Рис. 1. Классификация ОЗУ

Динамическая оперативная память (Dynamic RAM - DRAM) используется в большинстве систем оперативной памяти ПК. Основное преимущество этого типа памяти состоит в том, что ее ячейки упакованы очень плотно, т.е. в небольшую микросхему можно упаковать много битов, а значит, на их основе можно построить память большей емкости.

Ячейки памяти в микросхеме DRAM - это крошечные конденсаторы, которые удерживают заряды. Проблемы, связанные с памятью этого типа, вызваны тем, что она динамическая, т.е. должна постоянно регенерироваться, так как в противном случае электрические заряды в конденсаторах памяти будут "стекать", и данные будут потеряны.

Важнейшей характеристикой DRAM является быстродействие, а проще говоря, продолжительность цикла + время задержки + время доступа, где продолжительность цикла - время, затраченное на передачу данных, время задержки - начальная установка адреса строки и столбца, а время доступа - время поиска самой ячейки. Измеряется в наносекундах.

Существует тип памяти, совершенно отличный от других - статическая оперативная память (Static RAM - SRAM). Она названа так потому, что, в отличие от динамической оперативной памяти, для сохранения ее содержимого не требуется периодической регенерации. Но это не единственное ее преимущество. SRAM имеет более высокое быстродействие, чем динамическая оперативная память, и может работать на той же частоте, что и современные процессоры.

Микросхемы SRAM не используются для всей системной памяти потому, что по сравнению с динамической оперативной памятью быстродействие SRAM намного выше, но плотность ее намного ниже, а цена довольно высокая. Более низкая плотность означает, что микросхемы SRAM имеют большие габариты, хотя их информационная емкость намного меньше.

Несмотря на это, разработчики все-таки применяют память типа SRAM для повышения эффективности ПК. Но во избежание значительного увеличения стоимости устанавливается только небольшой объем высокоскоростной памяти SRAM, которая используется в качестве кэш-памяти.

В переводе слово "cache" (кэш) означает "тайный склад", "тайник". Тайна этого склада заключается в его "прозрачности" - адресуемой области памяти для программы он не добавляет. Кэш является дополнительным быстродействующим хранилищем копий блоков информации из основной памяти, вероятность обращения к которым в ближайшее время велика. Кэш не может хранить копию всей основной памяти, поскольку его объем во много раз меньше объема основной памяти. Он хранит лишь ограниченное количество блоков данных и каталог - список их текущего соответствия областям основной памяти. Кроме того, кэшироваться может и не вся оперативная память, доступная процессору: во-первых, из-за технических ограничений может быть ограничен максимальный объем кэшируемой памяти; во-вторых, некоторые области памяти могут быть объявлены некэшируемыми (настройкой регистров чипсета или процессора). Если установлено оперативной памяти больше, чем, возможно, кэшировать, обращение к некэшируемой области ОЗУ будет медленным. Таким образом, увеличение объема ОЗУ, теоретически всегда благотворно влияющее на производительность, может снизить скорость работы определенных компонентов, попавших в некэшируемую память.

Основная память состоит из регистров. Регистр - это устройство для временного запоминания информации в оцифрованной (двоичной) форме. Запоминающим элементом в регистре является триггер - устройство, которое может находиться в одном из двух состояний, одно из которых соответствует запоминанию двоичного нуля, другое - запоминанию двоичной единицы. Триггер представляет собой крошечный конденсатор-батарейку, которую можно заряжать множество раз. Если такой конденсатор заряжен - он как бы запомнил значение "1", если заряд отсутствует - значение "0". Регистр содержит несколько связанных друг с другом триггеров. Число триггеров в регистре называется разрядностью компьютера. Производительность компьютера напрямую связана с разрядностью, которая бывает равной 8, 16, 32, 64, 128.

1.2. Постоянное запоминающее устройство.

ПЗУ - в англоязычной литературе - Read Only Memory, ROM, что дословно переводится как ("память только для чтения") быстрая, энергонезависимая память. Информация заносится в нее один раз (обычно в заводских условиях) и сохраняется постоянно (при включенном и выключенном компьютере). В ПЗУ хранится информация, присутствие которой постоянно необходимо в компьютере.

В ПЗУ находятся:

-тестовые программы, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков;

-программы для управления основными периферийными устройствами -дисководом, монитором, клавиатурой;

-информация о том, где на диске расположена операционная система.

Типы ПЗУ:

1. ПЗУ с масочным программированием это память, в которую информация записана раз и навсегда в процессе изготовления полупроводниковых интегральных схем. Постоянные запоминающие устройства применяются только в тех случаях, когда речь идет о массовом производстве, т.к. изготовление масок для интегральных схем частного применения обходится весьма недешево.

2. ППЗУ (программируемое постоянное запоминающее устройство).

Программирование ПЗУ - это однократно выполняемая операция, т.е. информация, когда-то записанная в ППЗУ, впоследствии изменена быть не может.

3. СППЗУ (стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство). При работе с ним, пользователь может запрограммировать его, а затем стереть записанную информацию.

4. ЭИПЗУ (электрически изменяемое постоянное запоминающее устройство). Его программирование и изменение осуществляются с помощью электрических средств. В отличии от СППЗУ для стирания информации, хранимой в ЭИПЗУ, не требуется специальных внешних устройств.

Наглядно ОЗУ и ПЗУ можно представить себе в виде массива ячеек, в которые записаны отдельные байты информации. Каждая ячейка имеет свой номер, причем нумерация начинается с нуля. Номер ячейки является адресом байта.

Центральный процессор при работе с ОЗУ должен указать адрес байта, который он желает прочитать из памяти или записать в память. Разумеется, из ПЗУ можно только читать данные. Прочитанные из ОЗУ или ПЗУ данные процессор записывает в свою внутреннюю память, устроенную аналогично ОЗУ, но работающую значительно быстрее и имеющую емкость не более десятков байт.

Процессор может обрабатывать только те данные, которые находятся в его внутренней памяти, в ОЗУ или в ПЗУ. Все эти виды устройства памяти называются устройствами внутренней памяти, они обычно располагаются непосредственно на материнской плате компьютера (внутренняя память процессора находится в самом процессоре).

2 .Внешняя память

Внешняя (долговременная) память - это место длительного хранения данных (программ, результатов расчётов, текстов и т.д.), не используемых в данный момент в оперативной памяти компьютера. Внешняя память, в отличие от оперативной, является энергонезависимой. Носители внешней памяти, кроме того, обеспечивают транспортировку данных в тех случаях, когда компьютеры не объединены в сети (локальные или глобальные).

Для работы с внешней памятью необходимо наличие накопителя (устройства, обеспечивающего запись и (или) считывание информации) и устройства хранения - носителя.

Основные виды накопителей:

* накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);

* накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);

* накопители на магнитной ленте (НМЛ);

* накопители CD-ROM, CD-RW, DVD.

Им соответствуют основные виды носителей:

* гибкие магнитные диски (Floppy Disk) (диаметром 3,5'' и ёмкостью 1,44 Мб; диаметром 5,25'' и ёмкостью 1,2 Мб (в настоящее время устарели и практически не используются, выпуск накопителей, предназначенных для дисков диаметром 5,25'', тоже прекращён)), диски для сменных носителей;

* жёсткие магнитные диски (Hard Disk);

* кассеты для стримеров и других НМЛ;

* диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) предназначены для хранения небольших объемов информации. Следует оберегать от сильных магнитных полей и нагревания. Это носители произвольного (прямого) доступа к информации. Используются для переноса данных с одного компьютера на другой. Для работы с информации носитель должен быть отформатирован, т.е. должна быть произведена магнитная разметка диска на дорожки и секторы. Скорость обмена информации зависит от скорости вращения дисковода. Для обращения к диску, вставленному в дисковод, присваивается имя А:. Объём ГМД сравнительно небольшой (3,5 дюйма - 1,44 Мбайт) (Рис.2.). Рекомендуется делать копии содержимого ГМД.

* Рис. 2. Накопитель на гибких магнитных дисках

Диски называются гибкими потому, что их рабочая поверхность изготовлена из эластичного материала и помещена в твердый защитный конверт. Для доступа к магнитной поверхности диска в защитном конверте имеется закрытое шторкой окно. Поверхность диска покрыта специальным магнитным слоем (1- намагниченный участок, 0 - не намагниченный). Информация записывается с двух сторон диска на дорожки в виде концентрических окружностей. Дорожки разбиваются на секторы. Современные дискетки имеют программную разметку. На каждом секторе выделяется участок для его идентификации, а на остальное место записываются данные. Дисковод снабжен двумя двигателями. Один обеспечивает вращение внутри защитного конверта. Второй перемещает головку записи/чтения вдоль радиуса поверхности диска. В защитном конверте имеется специальное окно защиты записи. С помощью бегунка это окно открывают, и дискета становится доступна только на чтение, а на запись доступа не будет. Это предохраняет информацию на диске от изменения и удаления.

Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) - предназначены для хранения той информации, которая наиболее часто используется в работе - программ операционной системы, компиляторов, сервисных программ, прикладных программ пользователя, текстовых документов, файлов базы данных. Следует оберегать от ударов при установке и резких перемещений в пространстве. Это носители с произвольным доступом к информации. Для хранения информации разбивается на дорожки и секторы. Скорость обмена информации значительно выше, чем у гибких дисков. Объём ЖД измеряется от Мбайт до сотен Гбайт. (Рис.3)

Рис. 3. Накопитель на жестких магнитных дисках

НЖМД встроены в дисковод и являются несъемными. Они представляют собой несколько алюминиевых дисков с магнитным покрытием, заключенных в единый корпус с электродвигателем, магнитными головками и устройством позиционирования. К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка, которая перемещается по радиусу диска с внешней стороны к центру. Во время работы дисковода диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации. Благодаря хорошей защищенности от пыли, влаги и других внешних воздействий достигают высокой плотности записи, в отличие от дискет. Для обращения к НЖМД используется имя, задаваемое прописной латинской буквой, начиная с С: , но с помощью специальной системной программы можно разбить свой физический ЖД на несколько логических дисков, каждому из которых дается соответствующее имя. Накопители на жестких магнитных дисках часто называют винчестер - по первой модели ЖД, имевшего 30 дорожек по 30 секторов.

Накопители на магнитных лентах (НМЛ) используют для резервного (относительно медленного) копирования и хранения больших объемов информации (архивы). Устройство для записи и считывания магнитных лент называется стример. Это устройство последовательного доступа к информации

Оптические (лазерные) CD и DVD диски предназначены для хранения любого вида информации, информацию на CD записывается с помощью лазерного луча, следует оберегать от царапин и загрязнения поверхности. Это носители прямого (произвольного) доступа к информации. Объем (ёмкость) CD составляет сотни Мбайт; DVD -более 1 Гбайта (Рис.4). Более долговечны и надежны, чем магнитные диски.

Рис. 4. Накопитель на гибких магнитных дисках

CD - Compact Disk. Изготовляют из органических материалов с напылением на поверхность тонкого алюминиевого слоя. Лазерный диск имеет одну дорожку в виде спирали. Информация записывается отдельными секторами мощным лазерным лучом, выжигающим на поверхности диска углубления, и представляет собой чередование впадин и выпуклостей. При считывании информации выступы отражают свет слабого лазерного луча и воспринимаются как "1", впадины поглощают луч и, воспринимаются как "0". Это бесконтактный способ считывания информации. Срок хранения 50-100лет. Более популярными являются накопители CD-RW, которые позволяют записывать и перезаписывать диски CD-RW, записывать диски CD-R, читать диски CD-ROM, т.е. являются в определённом смысле универсальными. DVD - Digital Video Disk. Имеет те же размеры, что и CD. Объем - Гбайт. Может быть односторонним или двухсторонним, а на каждой стороне может быть 1 или 2 рабочих слоя.

.

Практическая часть.

Рассмотрим следующую задачу:

Компания "Страховщик" осуществляет страховую деятельность на территории России по видам полисов, представленных на рис. 5.1. Каждый полис имеет фиксированную цену.

Компания имеет свои филиалы в нескольких городах (рис.5.2) и поощряет развитие каждого филиала, предоставляя определенный дисконт. Дисконт пересматривается ежемесячно по итогам общих сумм договоров по филиалам.

В конце каждого месяца составляется общий реестр договоров по всем филиалам (рис. 5.3).

Построить таблицы (рис. 5.1, 5,2, 5.3).

1. Организовать межтабличные связи для автоматического заполнения граф реестра (рис. 5.3.): "Наименование филиала", "Наименование полиса", "Сумма полиса, руб.", "Сумма скидки по дисконту, руб.".

2. Организовать двумя способами расчет общей суммы полисов по филиалам:

1) подвести итоги в таблице реестра; 2) построить соответствующую сводную таблицу, предусмотрев возможность одновременно отслеживать итоги и по виду полиса.

3. Построить гистограмму по данным сводной таблицы.

Код вида страхового полиса

Наименование страхового полиса

Сумма страхового полиса, руб.

101 От несчастного случая

10000 102 От автокатастрофы

50000 103 От авиакатастрофы

60000 104 Медицинский

25000

105 Автомобильный

150000 106 Жилищный

500000

Рис. 5.1 Виды страховых полисов

Код филиала

Наименование

филиала Дисконтный %

с каждого полиса

по филиалу

100 Московский

3% 200 Тульский

2% 300

Уфинский

1% 400 Липецкий

2% 500 Ростовский

3% 600

Воронежский

2% Рис. 5.2 Список филиалов компании "Страховщик"

Код филиала

Наим-е

филиала Код страхового полиса

Наим-е полиса

Дата выдачи

полиса

Сумма полиса, руб.

Сумма скидки по дисконту, руб.

100 101 11.11.05

300

103 12.11.05

200 105

13.11.05 400

102

14.11.05 600

106 11.11.05

500 102

16.11.05

200 105

17.11.05 300

104 12.11.05

300

102 19.11.05

500 101

20.11.05 400

106

11.11.05 600

103 22.11.05

100 105

13.11.05

100 105

24.11.05 600

103 25.11.05

Рис. 5.3 Реестр договоров

Описание алгоритма решения задачи:

1. Запустить табличный процессор MS Exсel.

2. Создать книгу с именем "Компания "Страховщик"".

3. Лист 1 переименовать в лист с названием Виды страховых полисов.

4. На рабочем листе Виды страховых полисов создать таблицу.

5. Заполнить таблицу исходными данными (рис.5.1.)

Таблица 1

Рис.5 Расположение таблицы "Виды страховых полисов" на рабочем листе

6. Лист 2 переименовать в лист с названием Список филиалов компании "Страховщик"

7. На рабочем столе Список филиалов компании "Страховщик" создать таблицу и заполнить её исходными данными (рис.6).

Таблица 2

Рис.6 Расположение таблицы Список филиалов компании "Страховщик" на рабочем листе

8. Лист 3 переименовать в лист с названием "Реестр договоров".

9. На рабочем листе "Реестр договоров" создать таблицу, и заполнить её исходными данными (рис. 7). Таблица 3

Рис.7 Расположение таблицы "Реестр договоров"

10. Заполнить графу Наименование филиала таблицы "Реестр договоров" следующим образом:

Занести в ячейку В2 формулу:

=ВПР('Список филиалов компании "Страх'!A2;Код__________Филиалы______________филиала;2;1) Размножить введённую в ячейку В2 формулу для остальных ячеек (с В3 по В16) данной графы. Таким образом, будет выполнен цикл, управляющим параметром которого является номер строки.

11. Заполнить графу Наименование полиса таблицы "Реестр договоров" следующим образом:

Занести в ячейку D2 формулу:

=ВПР('Виды страховых полисов'!A2;Полис;2;1). Размножить введённую в ячейку D2 формулу для остальных ячеек (с D3 по D16).

12. Заполнить графу Сумма полиса, руб. таблицы "Реестр договоров" следующим образом:

Занести в ячейку F2 формулу:

=ПРОСМОТР(C2;'Виды страховых полисов'!A2:A7;'Виды страховых полисов'!C2:C7). Размножить введённую в ячейку F2 формулу для остальных ячеек (с F3 по F16) данной графы.

13. Заполнить графу Сумма скидки по дисконту, руб. таблицы "Реестр договоров", следующим образом:

Занести в ячейку G2:

=ПРОСМОТР(A2;'Список филиалов компании "Страх'!A2:A7;'Список филиалов компании "Страх'!C2:C7*F2/1).Размножить введенную в ячейку G2 формулу для остальных ячеек ( с G3 по G16)

14. В таблице "Реестр договоров" вставить автоматические промежуточные (для каждого филиала) и общие итоги в списке по полю Сумма, руб. (рис.8)

Таблица 4

Рис.8 Список договоров, заключённых филиалами компании "Страховщик" за ноябрь 2005года

15. Лист 4 переименовать в лист с названием "Сводная таблица".

На рабочем листе "Сводная таблица" создать сводную таблицу и с помощью межтабличных связей заполнить форму полученными данными из таблицы "Реестр договоров" (с учётом отслеживания итогов и по виду полиса) (рис.9)

Таблица 5

Рис.9 Сводная таблица.

16. Лист 5 переименовать в лист с названием "Гистограмма". На рабочем листе "Гистограмма" представить графически результаты вычисления (рис. 10).

Рис.10 Графическое представление результатов вычисления

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в этой курсовой работе мы рассмотрели виды и основные характеристики памяти ПК. Убедились что: оперативная память является одним из важнейших элементов компьютера, т.к. именно от оперативной памяти зависит скорость работы ПК, а также возможность работы с программным обеспечением. Не следует забывать, что быстродействие оперативной памяти скорее зависит от структуры, а не напрямую от ее частоты.

В настоящее время разработано большое количество видов оперативной памяти высокой скорости и более медленной, и разной ценовой категории. Поэтому, какую память установить, пользователь должен сам решать, в зависимости от того, какие параметры ему нужны. Но следует помнить, что компьютерная отрасль - быстроразвивающаяся, в том числе программное обеспечение, и она предъявляет все большие требования к компьютерам, в том числе и к оперативной памяти.

Сравнивая оперативную память можно выделить основные преимущества и недостатки:

1. Память DRAM:

Преимущества: малое число элементов на одну ячейку, откуда высокая плотность упаковки, большой объем памяти на одном кристалле, малое потребление мощности.

Недостатки: необходимость периодического перезаряда элементов памяти, а это: уменьшает быстродействие, усложняет схемы обслуживания памяти, при отсутствии питания стирается вся информация.

2. Память SRAM:

Преимущества: высокое быстродействие, отсутствие регенерации. Недостатки: в связи с дороговизной память типа SRAM используется, в основном только как КЭШ-память L1 и L2, маленькая плотность упаковки.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Информатика / Под ред. А.Г. Гейна, А.И. Сенокосова М.: Дрофа, 2000.

2. Соломенчук В.Г. Соломенчук П.В. Железо ПК 2005 - СПб.: БХВ-Петербург, 2005.

3. Информатика: Учебник / Под ред. проф. Н.В. Макаровой, - М: Финансы и статистика, 2005.

4. Подвинцев О.В. Внешняя память компьютера - http://informatika.sch880.ru/p8aa1.html (30.10.2009)

5

Показать полностью…
Похожие документы в приложении