前回までの復習情報処理工学 : 第 5 回第 4 章コンピュータの基本構成第 6 回へ第 2 章ディジタルデータの表し方 2/8/10/16 進数とは? 2/10/16 進数の変換特に小数点以下の数字を含む 10 進数の 2 進数表現を学習 2 の補数 : 引き算に必要な考え方第 3

Size: px

Start display at page:

Download "前回までの復習情報処理工学 : 第 5 回第 4 章コンピュータの基本構成第 6 回へ第 2 章ディジタルデータの表し方 2/8/10/16 進数とは? 2/10/16 進数の変換特に小数点以下の数字を含む 10 進数の 2 進数表現を学習 2 の補数 : 引き算に必要な考え方第 3"

たつぞうあいしま
5 years ago
Views:

1 前回までの復習情報処理工学 : 第 5 回第 4 章コンピュータの基本構成第 6 回へ第 2 章ディジタルデータの表し方 2/8/10/16 進数とは? 2/10/16 進数の変換特に小数点以下の数字を含む 10 進数の 2 進数表現を学習 2 の補数 : 引き算に必要な考え方第 3 章 : 論理回路論理 ( ブール ) 代数 AND/OR/NOT/NAND/NOR/ExOR と真理値表 HA と FA 2013/10/30 6 今日の予定 ENIAC 今日からコンピュータを学習いまさらコンピュータですがその内容を理解して行きます今回 ( 第 5 回 ) は 4.1 コンピュータの基本構成 4.2 CPU の基本構成 4.3 バス 4.4 メモリの機能と種類まで 2013/10/ /10/30 8

2 4.1 コンピュータの基本構成 4.1 コンピュータの基本構成教科書図 4-1(pp46) 入力出力演算記憶制御 2013/10/ /10/30 10 パソコンのパーツ (CPU/ マザーボード ) マザーボードの構成教科書図 4-3/4(pp47) 2013/10/ /10/30 12

3 ノースブリッジとサウスブリッジパソコンの主要部分を制御するチップセットノースブリッジ : CPUやメモリビデオカードのように高速な周辺機器が接続されているノースブリッジの語源はマザーボードの上 ( 北 ) 側にあるチップセットであることから来ているサウスブリッジ : PCIスロットやハードディスク USBポートなど比較的遅い周辺機器が接続マザーボードの下 ( 南 ) 側にあることが語源 FSB(Front Side Bus) とは CPUとノースブリッジをつなぐ経路 (Bus) 2013/10/ /10/ CPU の基本動作 /Prgm: FDE CPU の基本動作逐次制御方式先行制御方式 /10/ /10/30 16

4 教科書図 4-6(pp50) バスインターフェースでメインメモリから読み込まれた命令は一度キャッシュメモリに貯キャッシュメモリからフェッチユニットで 1 つのえられます命令を読み込みデコーダで命令の内容を浮動小数点演算ユニットや整数演算ユニット解読しますを動かして命令を実行します制御ユニットは CPU 全体の動作を管理します ALU FPU 2013/10/ /10/30 18 演算ユニット (ALU と FPU) 4.4 メモリの機能と種類教科書図 4-7(pp54) 演算ユニットは四則演算論理演算を行う ALU: 算術論理演算ユニット整数の四則演算論理演算ビット演算 FPU: 浮動小数点演算ユニット実数の演算 CPU の性能評価単位 MIPS FLOPS 2013/10/ /10/30 20

5 このあと第 5 回のおまけを学習します情報処理工学 : 第 6 回著作権の問題がありサイトには UP しません下記 Web サイトにアクセスし学習すること /10/30 21 今日の予定今回は 4.5 入出力装置 4.6 補助記憶装置 HDD FDD RAID CD-ROM (DVD BD) USB 4.7 入出力 I/F 入力装置キーボード :OADG109A キーボード Windows ボタンのついた標準的なキーボードです半角英数全角かな入力などが可能 2013/10/ /10/30 24

6 4.5.1 入力装置マウススキャナ PACS/DICOM( 次ページ ) A/D コンバータバーコードリーダ品名価格品名価格キーボード 1-3k スキャナ 10-30k マウスプリンタ 2-3k 20k 前後 PACS 画像保存通信システム (Picture Archiving and Communication Systems) PACS は DICOM 送信機能を持つ装置から画像データを受信しデータベースに保存その後 DICOM 画像ビューアなどのクライアントからのリクエストによって特定の画像データを探し出してクライアント側に転送医用画像データの性質により PACS の動作の安定性やデータの安全性が重要なポイント 2013/10/ /10/30 26 DICOM Digital Imaging and Communication in Medicine 1970 年代からデジタル化診断画像診断の登場及び臨床システムへのコンピュータ利用の普及に連れて 1983 年に米国放射線学会 (ACR) と北米電子機器工業会 (NEMA) は医用画像の転送仕様制定を開始 1985 年に ACR-NEMA 仕様 V1.0 が 1988 年に V2.0 が制定 1993 年に V3.0 となった時点から仕様の名前は DICOM に改称 1994 年に DICOM 規格の日本での採用が決まる DICOM 2011 は DICOM 規格の最新仕様 DICOM の概要医用画像の画像規格及び通信プロトコルを決める全世界共通仕様検査や治療を実施する前の予約データの管理から撮影した画像データの転送コンピュータシステムへの保存端末からの検索読影画面への表示 DVD などの保存媒体への保管フィルム現像装置への出力などに対応出力装置ディスプレイ LCD/CRT などプリンタ紙媒体への出力プロジェクタ会議室などでのプレゼンテーション 2013/10/ /10/30 28

4.6 補助記憶装置 4.6.1 FDD と HDD 動画を見ましょう RAID: 高信頼化技術のお話です http://ja.wikipedia.

7 4.6 補助記憶装置 FDD と HDD 動画を見ましょう RAID: 高信頼化技術のお話です RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks レイド ) とは複数台のハードディスクを組み合わせることで仮想的な1 台のハードディスクとして運用する技術主に信頼性の向上をねらって用いられるものである H/W 方式ハードウェア方式は RAIDコントローラカードを使用するものとディスクアレイユニットを用いる2 方式が存在する 4.6 補助記憶装置 RAID: 高信頼化技術のお話です S/W 方式純粋なソフトウェア方式は OS 自身が普通のドライブコントローラ ( IDE SCSI FC など ) を通して複数台のディスクを管理する RAID のレベル RAID 0 から RAID 6 まで 7 種類のうち実際に利用されるのは RAID 0 RAID 1 RAID 5 RAID 6 で RAID コントローラやソフトウェアによって使用できるレベルが限定されている場合が多い 2013/10/ /10/ 補助記憶装置 4.7 入出力 I/F CD/DVD/BD 媒体 : 光ディスク ( 読み出し専用書き換え可能など ) 容量 CD: 約 700MByte DVD: 約 4.7GByte これらの値は常識! BD: 約 25GByte 注意事項 : 光ディスク面を傷つけないメモリカード USB SD など多数注意事項 : 静電気などの高電圧水に落とすなどに注意 USB MIC/SP アナログ RGB IEEE1394 LAN 2013/10/ /10/30 32

4.7 入出力 I/F 12PS/2 キーボードマウス用最近は無くなりつつあります USB

2kbps 2013/10/30 33 2013/10/30 34 4RS232C: ピン配置ピン No.

TxD SD OUT 送信データ 4 DTR ER OUT データ端末レディ 5 GND SG - グランド

送信可 9 RI CI IN 被呼表示 5 アナログ RGB ディジタル信号の場合は DVI(Digital

8 4.7 入出力 I/F 12PS/2 キーボードマウス用最近は無くなりつつあります USB 接続に置き換わっている 4RS232C レガシー I/F 115.2kbps 2013/10/ /10/ RS232C: ピン配置ピン No. 信号名別名入出力内容 1 DCD CD IN キャリア検出 2 RxD RD IN 受信データ 3 TxD SD OUT 送信データ 4 DTR ER OUT データ端末レディ 5 GND SG - グランド 6 DSR DR IN データセットレディ 7 RTS RS OUT 送信リクエスト 8 CTS CS IN 送信可 9 RI CI IN 被呼表示 5 アナログ RGB ディジタル信号の場合は DVI(Digital Visual I/F) 規格が用いられる /10/ /10/30 36

9 9USB 9USB USB A オス USB B オス USB ミニ A オス USB ミニ B オス 2013/10/ /10/ USB ピン配置規格名最大仕様発行日データ転送速度給電能力 (5V) USB 年 1 月 12Mbit/s-- USB 年 9 月 12Mbit/s-- USB 年 4 月 480Mbit/s 500mA USB 年 11 月 4.8Gbit/s 900mA /10/30 40

10IEEE1394 速度 :3.2Gbps 11LAN(RJ-45) 2013/10/30 41 2013/10/30 42 4.

0 の仕様が策定された PC とディスプレイの接続標準規格である DVI を基に音声伝送機能や著作権保護機能 (

Keyboard/Mouse 3 Centronics 8bit Paralle I/F 150kByte 4 RS-232C

10 10IEEE1394 速度 :3.2Gbps 11LAN(RJ-45) 2013/10/ /10/ 入出力 I/F まとめ HDMI HDMI はデジタル家電向けのインタフェースであり 2002 年 12 月に HDMI 1.0 の仕様が策定された PC とディスプレイの接続標準規格である DVI を基に音声伝送機能や著作権保護機能 ( デジタルコンテンツ等の不正コピー防止 ) 色差伝送機能を加えるなど AV 家電向けに改良した物である 1,2 PS/2 Keyboard/Mouse 3 Centronics 8bit Paralle I/F 150kByte 4 RS-232C Serial I/F 115.2kbps 5 Analog RGB DVI I/F 6,7,8 Mic/Line/Sp 9 USB 1.5/12/480Mbps 10 IEEE Gbps 11 HDMI ディジタルAV 家電向けI/F 12 LAN(RJ-45) 10/100/1000Mbps 13 IDE:ATA/SATA パソコンとHDD P-I/F 数 Gbps 14 SCSI 高速通信が必要な機器 P-I/F 2013/10/ /10/30 44

11 パソコンのスペック ( 仕様 ) 例 2013/10/ /10/30 46

情報工学Ⅰ-02

情報工学Ⅰ-02 第 2 回コンピュータの構成学習目標最低でもコンピュータを構成する 5 つの要素について理解して欲しいそのステップをクリアできたならそれぞれの構成要素ごとに具体的にどんな機器が用いられていてそれぞれの機器がどんな特徴を持っているかを理解して欲しい用語キーワード CPU, 中央制御装置入出力装置補助記憶装置主記憶装置演算装置制御装置バスマザーボードスロットコネクタ