Temat lekcji: "Budowa komputera"

Budowa komputera

szukanie uszkodzenia w komputerze

dźwięki awarii

- płyta główna podstawowy element komputera; na niej znajduje się procesor i wszystkie układy odpowiedzialne za komunikację z urządzeniami zewnętrznymi, gniazda na karty rozszerzające, banki pamięci operacyjnej

rysunek płyty głównej z opisami

- procesor – układ elektroniczny sterujący pracą komputera i wykonujący podstawowe operacje arytmetyczne i logiczne

gniazda procesorów

kody procesorów AMD

- pamięć – wszelkie informacje przetwarzane przez komputer: dane i wyniki obliczeń, obrazy, redagowane teksty, a także programy, są w każdej chwili zapisywane i dostępne w jakimś rodzaju pamięci – zarówno wtedy, gdy komputer jest włączony i wykonuje obliczenia lub pomaga nam w wykonywaniu innych zadań, jak i po zakończeniu pracy i wyłączeniu komputera.

- pamięć stała (ROM) – niewielki układ elektroniczny zlokalizowany na płycie głównej komputera. Dzięki niemu komputer po włączeniu zasilania może prawidłowo podjąć samodzielną pracę. Jest to możliwe dzięki programowi zapisanemu w tej pamięci jeszcze na etapie produkcji komputera (BIOS – podstawowy system wejścia/wyjścia)

- zapisywalna pamięć nielotna (CMOS) – zawiera istotne informacje niezbędne dla prawidłowej pracy każdego komputera, czyli:

- aktualna datę i godzinę systemową

- dane dotyczące konfiguracji komputera, np. rodzaje podłączonych stacji dysków.

Jest ona zasilana z niewielkiej baterii umieszczonej na płycie głównej komputera. Bateria z chwilą wyczerpania powinna być wymieniona na nową. W przeciwnym razie, każdorazowo po włączeniu komputera będziemy zmuszeni uaktualniać wyżej wymienione informacje.

- pamięć podręczna (CACHE) – dodatkowa pamięć działająca na zasadzie schowka dla procesora. Najczęściej są w niej przechowywane dane używane do obliczeń. Przyczynia się to do znacznego przyspieszenia pracy komputera.

- pamięć operacyjna (RAM) - Podstawową pamięcią komputera jest tzw. pamięć operacyjna. Z niej przede wszystkim komputer pobiera i w niej zapisuje odpowiednie dane i programy w trakcie działania. Jest to zwykle pamięć ulotna. Oznacza to, że informacje w niej zapisane giną po wyłączeniu komputera. Dlatego, przed wyłączeniem komputera, wyniki naszej (i jego) pracy należy zapisać w tzw. pamięci zewnętrznej, która jest trwała.

Pojemność pamięci komputerowej, niezależnie od rodzaju, a zatem i przeznaczenia, mierzy się w bitach. Jeden bit jest to najmniejsza jednostka, która może przyjmować umowne wartości: O lub 1, tzn. brak lub obecność impulsu elektrycznego przy zapisie wybranego obszaru pamięci. Osiem bitów to 1 bajt. Obszar pamięci o takiej pojemności umożliwia zapamiętanie pojedynczego znaku (np. litery). Jednostkami odpowiednio większymi są:

    1 kilobajt [1KB] = 1024 bajtów
    1 megabajt [MB] = 1024 KB (kilobajtów) = 1048576 bajtów
    1 gigabajt [GB] = 1024 MB (megabajtów)
    Warto przy tej okazji zapamiętać, że K - 210, a nie 103.
 

- zasilacz – specjalny układ dostarczający odpowiednie napięcia do płyty głównej oraz pozostałych podzespołów.

- karty rozszerzeń – osobne elementy w postaci płaskich modułów, na których znajdują się układu elektroniczne umożliwiające komputerowi komunikację z urządzeniami peryferyjnymi lub spełniające specjalne funkcje (np. karty dźwiękowe, karty graficzne, modemy)

- pamięci masowe – urządzenia służące do przechowywania w komputerze dużych ilości danych (programów, tekstów, rysunków itp.); dzięki ich budowie dostęp do zapisanych informacji jest możliwy w bardzo krótkim czasie. Są to: dyski twarde, stacje dyskietek, stacje CD-ROM (stacje dysków optycznych, nagrywarki CD i DVD - R i RW), napędy taśmowe (streamery)

HDD - partycje

Informacje na dysku twardym są zapisywane przez głowice na nośniku magnetycznym dysku z podziałem na cylindry, ścieżki i sektory.

- ścieżka – miejsce zapisu informacji na dysku. Ścieżki układają się w postaci współśrodkowych okręgów. Ich liczba i odległość zależy od stosowanej na danym dysku gęstości zapisu.

- sektor – wydzielony fragment ścieżki w kształcie wycinka koła.

- cylinder – zestaw ścieżek położonych jedne nad drugimi na kolejnych powierzchniach dysku. Liczba cylindrów i głowic jest podstawowym parametrem budowy dysku twardego.

 Najmniejszym fragmentem dysku przydzielanym pod zapis informacji jest klaster. Obejmuje on jeden lub kilka sektorów. Na każdym dysku twardym mogą być zakładane partycje. Są to wydzielone obszary dysku, których liczba zależy jedynie od potrzeb użytkownika. Standartowo dyski twarde mają jedną partycję. Oznacza się ją zazwyczaj symbolem C:. Jest ona często nazywana partycją systemową, ponieważ na niej właśnie jest instalowany system operacyjny komputera. Dodatkowe partycje oznacza się kolejnymi literami alfabetu, tzn. D:, E:, F:, … itd. Tworzone są zazwyczaj w celu zapewnienia odpowiedniej organizacji i bezpieczeństwa przechowywanych na dysku danych.

CD, DVD - ogniskowanie lasera

Zasadą w budowie zestawów komputerowych klasy PC jest ich otwarta architektura. Umożliwia ona tworzenie różnych kombinacji sprzętów w zależności od potrzeb użytkownika.

 

Funkcje BIOS-a i jakie informacje zawiera.

bios - hasła

Należy sobie uświadomić bardzo ważne stwierdzenie: program jest najistotniejszą częścią komputera; bez niego nie było by możliwe nawet uruchomienie komputera, a co dopiero jego użytkowanie. Każdy system komputerowy, jeszcze w czasie produkcji, jest wyposażany w maleńką pamięć stałą, w której zostaje zapisany specjalny program. Dzięki niemu komputer jest w stanie nawiązać łączność z systemem operacyjnym w trzech następujących etapach:

- odnalezienie go w pamięci masowej (na dyskietce lub dysku twardym)

- załadowanie do pamięci operacyjnej

- uruchomienie systemu operacyjnego

 

W przypadku komputerów PC pamięć stała ma pojemność ok. 8 kB. Zapisany jest w niej program BIOS, czyli podstawowy system wejścia/wyjścia. Jest on częścią systemu operacyjnego. Polecenia wchodzące w skład BIOS-u są wprowadzane automatycznie do pamięci po każdorazowym włączeniu komputera.

Współczesne BIOS-y zawieją szereg ustawień konfiguracyjnych modyfikujących parametry pracy poszczególnych elementów komputera, jak np. czas dostępu do pamięci, taktowanie szyny systemowej, przypisanie przerwań itd. Modyfikacje te pozwalają dostosować dany komputer do potrzeb użytkownika.

 

Urządzenia wejścia/wyjścia i ich zastosowanie.

 

Komputer byłby bezużyteczny, gdybyś nie mógł wydawać mu poleceń i odczytywać jego odpowiedzi. Służą do tego urządzenia wejścia i wyjścia. Typowe urządzenia wejścia – wyjścia, które znajdujemy w większości współczesnych komputerów osobistych to: monitor, klawiatura i mysz.

Typowym urządzeniem wyjściowym jest drukarka.

Klawiatura i mysz to urządzenia wejściowe. Za ich pomocą wydajemy komputerowi polecenia i wprowadzamy dane.

Mysz to urządzenie do sterowania położeniem kursora na ekranie i zatwierdzania wybranych poleceń za pomocą przyciskania lewego bądź prawego przycisku. Naciskanie przycisków myszy nazywane jest klikaniem.

Na klawiaturze znajduje się zazwyczaj 101 lub 102 klawisze. Wewnątrz klawiatury znajduje się procesor odpowiedzialny za przetwarzanie znaków o kodach ASCII na impulsy elektryczne, trafiające do CPU .Klawiatura jest więc podstawowym urządzeniem zewnętrznym umożliwiającym nawiązanie dialogu między człowiekiem a komputerem.

Część maszynowa, realizuje funkcje maszyny do pisania. Są tu klawisze pozwalające wprowadzać litery, cyfry, znaki przestankowe, oraz klawisze specjalne. Klawisze specjalne pozwalają np. na wprowadzanie polskich znaków (klawisz ALT), pisania dużymi literami (SHIFT, CAPS LOCK).

Część edycyjna ma szczególne zastosowanie przy pracy na różnego rodzaju edytorach tekstu i innych programach biurowych. Pozwala przesuwać kursor po tekście (kursor wskazuje miejsce w którym ma zostać wpisany znak).

Część numeryczna ma ten sam układ klawiszy i spełnia te same funkcje co klawiatura w sklepowej kasie. Do uruchomienia tej części klawiatury służy klawisz NUM LOCK.

Część funkcyjna. Są to klawisze oznaczone literą F np. F1, F2 itd. Są to klawisze skrótowe. Np. jeśli chcemy uzyskać podpowiedź co do wykonania jakiejś operacji wciskamy klawisz F1, jeśli chcemy zapisać informacje na dysku F2 itd. Klawisze te są różnią się swymi funkcjami w zależności od programu z jakiego korzystamy.

Klawiatura posiada również swoją własną pamięć zwaną buforem klawiatury, w którym zapamiętywane są wprowadzane znaki.

Do czego służy bufor ?

Dane które chwilowo nie mogą być użyte ze względu na dużą ich ilość (tłok) np. przy wydruku większej ilości dokumentów muszą zaczekać na swoją kolejkę. Bufor to taka właśnie poczekalnia dla zadań kierowanych z procesora (np. dane do wydruku) lub do procesora (dane w buforze klawiatury). Bufor można porównać do dworca kolejowego gdzie przy dużej ilości pasażerów drukowanie biletów rozciąga się w czasie, ale wszyscy czekają w kolejce do kasy, i nie blokują jedni drugich ze względu na ich zorganizowanie się jakim jest właśnie kolejka. I każdy przecież nawet po dłuższym oczekiwaniu dostanie wydrukowany bilet.

Aby przesłać dane z klawiatury do procesora wystarczy wcisnąć klawisz ENTER. Bufor klawiatury ma małą pojemność. Można w nim umieścić tylko 255 znaków. Po wciśnięciu klawisza ENTER cała zawartość bufora zostaje przesłana do CPU (tak ma się rzecz np. w DOS-ie). Niektóre programy np. edytory tekstu kierują dane z klawiatury do CPU, pomijając klawisz ENTER który ma inne znaczenie. Dane które są przesyłane np. do drukarki oczekują w buforze ponieważ przygotowanie dokumentu do wydruku dokonuje się szybciej niż samo drukowanie. Procesor więc jeśli przygotował już dane do wydruku, wcale nie musi czekać, aż dane te zostaną wydrukowane, ale może się zająć innymi zadaniami.

 

Skaner. Dzięki skanerowi możemy wprowadzać do komputera dane w postaci graficznej – zdjęcia, rysunki, plany. Proces wprowadzania ich nazywamy skanowaniem. Rysunki te mogą być potem przetwarzane w programach graficznych. Za pomocą skanera można też wprowadzać teksty i uzyskiwać nie obraz graficzny ale znaki, które mogą być później edytowane w zwykłych edytorach tekstu (odpowiedzialne jest za to oprogramowanie OCR – Optical Character Recognition czyli technika optycznego rozpoznawania tekstu). Rozdzielczość skanerów wynosi 1200 dpi i więcej. Skaner można podłączyć do gniazda (portu) znajdującego się w tylnej ścianie obudowy np. do portu drukarki (tzw. port równoległy)

Ekran i drukarka to standardowe urządzenia wyjściowe. Za ich pośrednictwem komputer przekazuje komunikaty oraz wyniki pracy.

Monitor podobnie jak telewizor służy do wyświetlania obrazu. Najważniejszym parametrem monitora jest jego wielkość, mierzona jako przekątna monitora i podawana w calach. Istotnym problemem przy pracy z monitorem jest emitowanie promieniowania. Dla rozwiązania tego problemu wprowadzono najpierw filtry ochronne, a później monitory o niskiej radiacji oznaczane skrótem LR (low radiation). Niektóre monitory w trybach wysokiej rozdzielczości wykorzystują technikę przeplotu, czyli pokazywania na przemian kolejnych linii obrazu. Obraz taki ma gorszą jakość od obrazu bez przeplotu. Gdy monitor pracuje bez przeplotu oznaczany jest skrótem NI (non-interlaced).

Monitor może pracować w jednym z dwóch trybów: graficznym lub tekstowym. Tryb graficzny nazwany jest trybem wysokiej rozdzielczości (np. 800x600 pikseli), tekstowy trybem niskiej rozdzielczości (np. 25x80 znaków). Np. tryb graficzny 800x600, 256 kolorów pozwala na wyświetlenie do 800 pikseli w poziomie i 600 pikseli w pionie, w 256 kolorach. Obecnie instalowane są karty tzw. TRUE COLOR (prawdziwy kolor w znaczeniu pełnia kolorów). Karty te mogą pokazać 16,7 mln kolorów w wysokiej rozdzielczości 1280x1024. W skrócie można powiedzieć że karta graficzna decyduje o tym które punkty mają świecić na monitorze i jakim kolorem.

Karta graficzna. Steruje pracą monitora. Od jej rodzaju zależy ilość dostępnych kolorów, jak i rozdzielczość. Np. jeśli jakiś rysunek podzielimy na drobne punkty (np. nałożymy na niego kalkę z papierem milimetrowym), to każdemu z nich możemy przypisać liczby określające współrzędne: X (inaczej H - czyli Horizontal) i Y (inaczej V - czyli Vertical), oraz numer koloru. W ten sposób otrzymamy zapis cyfrowy obrazu. Punkty takie nazywamy pikselami, a maksymalną ilość punktów na osi X i Y rozdzielczością poziomą i pionową lub w skrócie rozdzielczością (np. 800 x 600 pikseli).

Kartę graficzną charakteryzuje również wielkość zainstalowanej pamięci wideo. Pamięć ta potrzebna jest karcie graficznej do przechowywania danych przetworzonych przez CPU, a mających odzwierciedlać wyświetlany obraz. Im większą rozdzielczość karta ma uzyskać, i im więcej kolorów karta ma wyświetlać, tym więcej potrzeba pamięci wideo. Karty graficzne można wymieniać w zależności od potrzeb. Gniazdo karty graficznej znajduje się na płycie głównej. Kartę graficzną można porównać do malarza który zapamiętując szczegóły malowanego obrazu (pamięć video), maluje cały obraz z pamięci (im ma lepszą pamięć tym kolory i szczegóły namalowane na obrazie będą bliższe rzeczywistości, malarz też decyduje gdzie namalować jakiś fragment i jakim kolorem).


        

         

Drukarki pozwalają trwale zapisać wyniki przetworzenia informacji (czyli np. tekst, obraz). W części tylnej jednostki centralnej znajdują się gniazda (tzw. porty ) służące do podłączenia drukarki do komputera. Znaki przeznaczone do wydruku są przesyłane przez komputer w postaci bajtów w kodzie ASCII lub ciągu bitów (jeśli drukowany jest obraz). Kolejne bajty są następnie dekodowane na przez układ sterujący drukiem na obraz graficzny znaku. Drukarkę charakteryzuje prędkość wydruku oraz rozdzielczość (jest to ilość wydrukowanych punktów na cal tzw. dpi – dots per inch). Im rozdzielczość jest większa tym rysunek jest dokładniejszy, ładniejszy, lepszej jakości. Najczęściej spotyka się drukarki atramentowe o rozdzielczości 300 dpi, laserowe 600 dpi. Najbardziej popularne drukarki to: mozaikowe np. igłowe (uderzeniowe), atramentowe, laserowe.

Wydruk najlepszej jakości dają drukarki laserowe, najgorsze drukarki igłowe.

Drukarki mozaikowe dzięki niskiej cenie zakupu, niskiej cenie eksploatacji, uniwersalności (np. druk przez kalkę, drukowanie na papierze ciągłym) są często używane w sytuacjach gdzie jakość wydruku nie gra najważniejszej roli (np. w hurtowniach, sklepach). Znak powstający na papierze jest złożony z kropek. Kropki powstają poprzez  uderzenie igieł znajdujących się w sterowanej elektromagnesem głowicy która wypycha precyzyjnie igły uderzające w taśmę barwiącą. Taśma nasączona specjalnym tuszem pozostawia ślad na papierze w postaci kropki.

Drukarki atramentowe. Posiadają mechanizm podobny do drukarek mozaikowych. Zamiast uderzenia igieł w taśmę barwiącą, stosuje się bezpośrednie wytryskiwanie atramentu na papier, pod ciśnieniem, z szeregu dysz i mikroskopijnej średnicy.  Atrament zostaje najczęściej wyrzucany na papier za pomocą bąbelka pary podgrzanego mikroskopijnym grzejnikiem.

Drukarka laserowa. Zasada drukarki laserowej podobna jest do kserokopiarki. Wydruk następuje po naładowaniu światłoczułego bębna ładunkiem elektrycznym, następnie promień lasera „rysuje” na bębnie treść wydruku, zmieniając w tych miejscach ładunek elektryczny na dodatni. Na bęben nanoszony jest toner (proszek barwiący) naładowany ujemnie, a więc przylega tylko do obszarów rysunku. Następnie wprowadzony do drukarki papier przykładany jest do bębna. Znaki widoczne na papierze to toner który  przenosi się na papier metodą stykową. Papier utrwalany jest termicznie.

DRUKARKA - schematy, zdjęcia

Komputery multimedialne, z którymi komunikujemy się także za pomocą dźwięków, są standartowo wyposażone w głośniki (urządzenie wyjściowe), a czasem też mikrofon i kamerę (urządzenia wejściowe).

Karta dźwiękowa. Dźwięk jako forma przekazu, jest wykorzystywany nie tylko w grach, encyklopediach multimedialnych, ale także w programach edukacyjnych i biurowych. Do odtwarzania melodii czy głosu nie wystarcza już wbudowany standardowo głośnik. Do pełnego wykorzystania komputera jest niezbędna karta dźwiękowa służąca do odtwarzania  (także ze zwykłych płyt CD-audio) i wprowadzania dźwięków do komputera w postaci cyfrowej. Karty w rzeczywistości przetwarzają dźwięk, odtwarzany jest on przez głośniki lub słuchawki. I od tych urządzeń zależy również jakość odtwarzanego dźwięku. Przez mikrofon podłączony do karty możemy np. wydawać komputerowi polecenia, dyktować teksty które komputer pisze w edytorze, co jest bardziej naturalne i mniej męczące niż pisanie na klawiaturze. Korzystając z Internetu możemy porozmawiać z kimś kto jest oddalony od nas o setki kilometrów, co jest znacznie tańsze niż zwykła rozmowa telefoniczna. Bardzo ważnym elementem karty dźwiękowej jest tzw. złącze MIDI (Musical Instruments Digital Innterface), które jest standardem w komunikowaniu się i programowaniu instrumentów muzycznych. Umożliwia ono podłączenie do komputera instrumentu muzycznego. Polega to w istocie na połączeniu dwóch komputerów, ponieważ współczesny elektroniczny instrument muzyczny jest także komputerem wyposażonym we własny procesor. Kartę dźwiękową można podłączyć do gniazda płyty głównej

Modem. Służy do łączenia się za pomocą linii telefonicznej z drugim komputerem i przesyłania mu informacji. Zasada działania jest podobna do faxu, z tą różnicą że fax przesyła informację w postaci graficznej – kartki papieru, którą nadawca wkłada do swojego aparatu, a aparat odbiorcy kopiuje ją na drugą kartkę papieru. Modem podłączony jest z jednej strony do komputera, a z drugiej do linii telefonicznej. Sygnał telefoniczny jest postaci analogowej (akustycznej), sygnał komputerowy jest postaci cyfrowej (złożonej z 0 i 1). Modem musi zatem przetwarzać sygnały analogowe (które z telefonu wchodzą do komputera) na cyfrowe, a sygnały które wychodzą z komputera na analogowe (telefoniczne). Za pomocą modemu można np. połączyć się z Internetem, i pobierać lub wysyłać informację korzystając np. z poczty elektronicznej, IRC (rozmowa poprzez internet) , FTP (transfer plików) lub WWW (witryny internetowe).

Pamięć RAM.

RAM – pamięć ulotna, aktywna w czasie pracy komputera, wykorzystywana do przechowywania danych używanych przez poszczególne programy. Po wyłączeniu zasilania, zawartość tej pomięci zostaje wyzerowana

Konwencjonalna, podstawowa, BASIC

pierwsze 640 kB

UMA

upper memory area

Obszar pamięci górnej. Od 640 kB do 1024 kB (1MB)

 

UMB

upper memory blocks

Bloki pamięci górnej - wolne obszary UMA.
Dostęp poprzez "emm386.exe"

 

XMS

extended memory specification

Obszar powyżej pierwszego MB.
Dostęp poprzez "himem.sys"

 

EMS

expanded memory specification

Pamięć stronicowa, emulowana przez XMS.
Dostęp poprzez "emm386.exe"

 

HMA

high memory area

Obszar pamięci wysokiej.
Pierwsze 64 kB pamięci XMS

 

Funkcje medialne komputera.

- odtwarzanie muzyki

- odtwarzanie animacji

- odtwarzanie filmów – wyposażenie komputerów w napędy CD-ROM lub DVD-ROM

 

Przykładem mogą być encyklopedie multimedialne, w których tekst został połączony z dźwiękiem i ruchomym obrazem. Takie połączenie znajduje szerokie zastosowanie w przekazywaniu informacji. Komputer daje możliwość wpływania w czasie rzeczywistym na to, co dzieję się podczas np. prezentacji danego tematu. Pojawiło się wiele programów do edycji filmów tzn. łączenia, dzielenia, dodawania efektów specjalnych. Wiele programów daje możliwość stworzenia plików animowanych, gdzie ruchy postaci, przedmiotów są opisane za pomocą zależności matematycznych (wektorowo). Pozwala to na stworzenie całkowicie wirtualnych postaci, rzeczy, sytuacji.

Zasada działania komputera. Postać informacji.

Komputery to urządzenia elektroniczne działające na zasadzie, przesyłania i przetwarzania impulsów elektrycznych. Każdy impuls elektryczny niesie ze sobą pewną ilość informacji np. kiedy włączymy żarówkę, telewizor, radio. Pierwszy impuls elektryczny który wpłynął do tych urządzeń spowodował ich zadziałanie. Kiedy wyłączymy żarówkę, radio czy telewizor, również dostarczamy informacji, bo przecież wówczas, żarówka nie świeci, radio nie gra. Dochodzimy tutaj do najprostszego stanu informacji jakim jest stan włączenia określany umownie jako 1 i wyłączenia określany umownie jako 0. W rzeczywistości komputery działają na zasadzie pewnych dobrze rozróżnialnych stanów napięciowych np. 3,5 i 5 V. Gzie np. 3,5 V umownie określamy jako 1, a 5 V jako 0.

W ten sposób dochodzimy do nowego pojęcia jakim jest bit - reprezentujący  jeden z dwóch stanów 0 lub 1.

Bit jest to podstawowa jednostka informacji określająca jeden z dwóch stanów 0 lub 1.

A co to jest informacja ?. Według definicji jest to zbiór danych zgromadzonych w celu ich przetworzenia i uzyskania wyników. Np. gromadzimy dane potrzebne do rozwiązania zadania z fizyki:  Ile czasu kolega Jaś jechał samochodem ze Skarżyska do Radomia, jadąc z określoną prędkością. Aby rozwiązać to zadanie musimy zgromadzić informacje dotyczące odległości Skarżyska od Radomia, i prędkości jadącego samochodu. Rozwiązanie tego zadania jest właśnie przetworzeniem zgromadzonych danych (informacji)

Możemy teraz podać definicję komputera: Jest to urządzenie elektroniczne służące do gromadzenia i przetwarzania informacji zgodnie z zadanym algorytmem.

Kierując się przykładem informacji można powiedzieć że przetworzenie informacji polegałoby na zastosowaniu i przekształceniu odpowiedniego wzoru  który umożliwiłby osiągnięcie celu jakim jest rozwiązanie zadania: S=Vt  stąd t=S/V.

Algorytm to właśnie sposób postępowania który doprowadził nas do osiągnięcia celu jakim jest rozwiązanie zadania. Czyli np. musimy wiedzieć w jaki sposób przekształcić powyższy wzór, algorytmem może być też przepis kulinarny, lecz musi być on dobrze zdefiniowany (nie zawierający np. zdań sformułowanych: dodać pieprz i sól do smaku. Występuje tutaj niejednoznaczność, czyli nie wiadomo ile ma być soli i pieprzu, bo smak jest przecież odczuciem subiektywnym i nie może być miernikiem ilości soli i pieprzu.

Za pomocą Bitu można przedstawić bardzo małą ilość informacji, dlatego wprowadzono jednostki o większej pojemności czyli: Bajty, kilobajty, megabajty, gigabajty, terabajty itd.

1 Bajt = 8 bitów

1 KB = 210  B  = 1024 Bajty

1 MB = 210  KB = 1024 KBajty

1 GB = 210  MB = 1024 MBajty

Dochodzimy tutaj do wyszczególnienia pojemności zewnętrznych nośników informacji:

Dyskietki – 1,44 MB

Dyski twarde – 2,1 GB, 20 MB, 120 GB

CD-ROM – 650 MB lub więcej

DVD – 4,7 GB na jednej stronie lub więcej

Komputer przetwarza informacje złożone z zer i jedynek. Z tego powodu każda informacja wprowadzana do komputera musi być w odpowiedni sposób przetworzona na właśnie taki kod. Każdy znak reprezentowany musi być zatem przez  cyfrę 0 lub 1. Jednak przecież znaków jest więcej niż dwa (0,1). Dlatego każdy znak zakodowany jest za pomocą jednostki o większej pojemności niż bit, czyli w postaci 1 bajta (8 bitów). np.:

litera A = 1000001 (1 bajt)

litera B = 1000010 (1 bajt)

Z tego łatwo możemy policzyć, że w ten sposób możemy zakodować 28 = 256 różnych znaków. Mogą to być litery, cyfry, operatory matematyczne lub znaki specjalne.

Aby możliwa była wymiana informacji między różnymi komputerami wprowadzono międzynarodowy standard kodowania znaków tzw. ASCII (amerykański standard kodowania znaków), w którym każdemu znakowi przyporządkowano liczbę. ASCII to kod liczbowy opierający się na dziesiętnym i szesnastkowym systemie liczenia (dla naszej wygody).

Komputer jednak musi znaki w postaci liczb dziesiętnych zamienić na liczby złożone z 0 i 1. np.:

litera A = 65 (ASCII) po zamianie 1000001 (1 bajt)

litera B = 66 (ASCII) po zamianie 1000010 (1 bajt)

i dopiero tak przetworzona informacja rozumiana jest przez komputer.

W matematyce system liczenia składający się tylko z 0 i 1 nosi nazwę systemu binarnego (dwójkowego). System dziesiętny nosi nazwę decymalnego, a szesnastkowy heksadecymalnego.

Analogicznie rzecz się ma z obrazem. Jeśli np. ilustrację podzielimy na drobne punkty (np. nałożymy na nią kalkę z papierem milimetrowym), to każdemu z nich możemy przypisać liczby określające współrzędne: X (inaczej H - czyli Horizontal tzn. Poziomo) i Y (inaczej V- czyli Vertical tzn. Pionowo), oraz numer koloru. W ten sposób otrzymamy zapis cyfrowy obrazu. Punkty takie nazywamy pikselami, a maksymalną ilość punktów na osi X i Y rozdzielczością poziomą i pionową lub w skrócie rozdzielczością (np. 800 x 600).

Zadanie domowe.

Ile znaków można zapisać na dyskietce o pojemności 1,44 MB ?