Číslo šablony: III/2VY_32_INOVACE_P4_1.3

Tematická oblast: Hardware, software a informační sítěNEUMANNOVO SCHÉMA

Typ: DUM - kombinovanýPředmět: ICT

Ročník: 3. r. (6leté), 1. r. (4leté)

Zpracováno v rámci projektu

EU peníze školám CZ.1.07/1.5.00/34.0296

Zpracovatel:

Miroslav FilipecGymnázium, 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: český6. Délka užití: 30 minut 7. Datum vzniku: 20. 06. 2012

Schéma (John von Neumann) počítače (od r. 1945 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 3 000 000 000 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)

jednotka SI (fyzika, Hz,

matematika)

Velikost paměti (binární předpona)

kilo k (Ki) 103 210

mega M (Mi) 106 220

giga G (Gi) 109 230

tera T (Ti) 1012 240

petaPozn. 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 1 000 000 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) Čechb) Maďarc) Američand) Rakušan

Konec

16

Citovaná literatura (ISO 690):

Roubal, Pavel. 2011. Informatika a výpočetní technika Praktická učebnice. Brno : Computer Press, a.s., 2011. ISBN 978-80-251-3227-2.

Obrázky:

Obr. 1, 2, 3, 4: Foto autor.Obr. 5:2012. Leták firmy Proton. [Online] 20. 02 2012. [Citace: 20. 02 2012.] http://www.proton.cz/letak-proton/.