Číslo šablony: III/2 VY_32_INOVACE_P4_1.3 Tematická oblast: Hardware, software a informační sítě NEUMANNOVO SCHÉMA Typ: DUM - kombinovaný Předmět: ICT Ročník: 3. r. (6leté), 1. r. (4leté) Zpracováno v rámci projektu EU peníze školám CZ.1.07/1.5.00/ Zpracovatel: Miroslav Filipec Gymnázium, Třinec, příspěvková organizace Datum vytvoření: září 2012

2 Metodický list: (snímek 4): Fungování modelu vysvětlit i na jednoduchém součtu dvou čísel, 2+3=5. Popsat: co znamená digitální. (snímek 8): Možno ukázat fyzicky skutečnou základní desku a procesor. (snímek 9): Dešifrovat inzerát, co je technologie a co parametry v inzerátu. (snímek 10 – 13): Test si nechat napsat, nebo řízeně na něj nechat odpovídat. (snímek 14): Nápověda: J. von Neumann se narodil v Rakousko-Uhersku v Pešti, otec bankéř, žil pak v USA. Schéma vytvořil v 1. polovině 40. let 20. stol.

3 Anotace: 1.(čeho se týká:) Jednoduchá struktura počítače navržená ve 40. letech 20. stol. a používaná dodnes. 2.(pro koho je určena:) 3. r. (6leté), 1. r. (4leté) 3.(v čem je inovativní:) Dynamicky objasňuje základní pojmy a spojuje je s praxí. 4.Klíčová slova: paměť procesor řadič ALU hardware 5.Jazyk: český 6.Délka užití: 30 minut 7.Datum vzniku:

Schéma (John von Neumann) počítače (od r téměř dosud) Vstupní zařízení Operační (vnitřní) paměť Výstupní zařízení Aritmeticko- logická jednotka (ALU) Řadič Řadič + ALU = ( μ) Procesor Řadič řídí chod počítače. ALU provádí aritmetické a logické operace. V operační paměti je uložen program, data, mezivýsledky, výsledky. Vnější paměť (HDD, Flash,…) je při čtení vstupním a při zápisu výstupním zařízením. 4

Aritmeticko-logická jednotka (ALU) Aritmetické operace: součet čísel (rozdíl, násobení, dělení,…). Logické operace: konjunkce (logický součin), disjunkce (logický součet), negace,…. Takt (perioda) je časový úsek, ve kterém se provede např. jedna operace ( v jednom taktu se taky např. provede přesun „čísla“ z paměti do ALU). Počet taktů za sekundu je frekvence. Jednotka Hertz= 1Hz. Předpony ze soustavy SI, např. M, G. (Jestliže je frekvence procesoru 3 GHz, za vteřinu se provede operací.) Bitovost procesoru (16, 32, 64 bitový) znamená, že v jednom taktu (kroku) se provede jedna operace (přesun) čísla ve dvojkové soustavě veliké (široké) 16, 32, 64 bitů. (4 nebo 8 bitové procesory má klávesnice, kalkulačka, dálkový ovládač. 8 nebo 16 bitové v mobilních telefonech, PDA. Procesor PC v roce 2012 je 64 bitový. OS W8 je 32 nebo 64 bitový.) Vícejádrový procesor (2;4) znamená více procesorů v jedné součástce (čipu). Při běhu více programů, každý program běží v jednom jádru. Při spuštění jediného programu může být používáno více jader. Paměť cache. Vnitřní paměť v čipu procesoru, ještě rychlejší přístup než do standardní RAM. Je však relativně malá. Procesor = řadič + ALU 5

6 Operační (vnitřní) paměť - RAM V paměti jsou uložená data a program. Data lze do paměti zapisovat (write) a číst (read). Vlastnosti RAM: 1. rychlá (zápis, čtení 1000x rychlejší než u vnější paměti), 2. malá ( ve srovnání s vnější paměti), 3. při výpadku el. proudu, tzv. napájení, se paměť vymaže.

7 Předpony v ICT Předpona (binární předpona) jednotkaSI (fyzika, Hz, matematik a) Velikost paměti (binární předpona) kilok (Ki) megaM (Mi) gigaG (Gi) teraT (Ti) peta Pozn. Správné předpony u paměti jsou ignorovány.

8

9 Procesor (s měřítkem) Obr. 1, 2, 3, 4

10 Obr. 5

11 Kontrolní otázky (test): (správné 0-4 odpovědi) 1. Procesor je: a)Operační (vnitřní) paměť a řadič. b)Operační (vnitřní) paměť, řadič a aritmeticko-logická jednotka. c)Řadič a aritmeticko-logická jednotka. d)Srdce počítače.

12 Kontrolní otázky (test): (správné 0-4 odpovědi) 2. Frekvence počítače : a)Je frekvence procesoru. b)Je větší než Hz. c)Je někdy větší než 2,4 MB. d)Je počet taktů CPU za sekundu.

13 Kontrolní úkoly (test): 3. Z inzerátu určete: a)Frekvenci počítače: b)Velikost vnější paměti: c)Velikost vnitřní paměti: d)Počet zobrazovaných bodů na monitoru: hop na inzerát

14 Kontrolní úkoly (test): 4. Na vlastním PC určete: a)Frekvenci počítače: b)Velikost vnější paměti: c)Velikost vnitřní paměti: d)Velikost, rozlišení a další charakteristiky monitoru:

15 Kontrolní otázky (test): (správné 0-4 odpovědi) 5. John von Neumann byl: a)Čech b)Maďar c)Američan d)Rakušan Konec

16 Citovaná literatura (ISO 690): Roubal, Pavel Informatika a výpočetní technika Praktická učebnice. Brno : Computer Press, a.s., ISBN Obrázky: Obr. 1, 2, 3, 4: Foto autor. Obr. 5: Leták firmy Proton. [Online] [Citace: ]