Računalništvo

�

I.Joze Rugelj, Tihomil Slenc

^

Učbenik za izbirne predmete urejanje besedil, računalniška omrežja in multimedija

za 7. ali 8. ali 9. razred osnovne šole

RACUNALNISTVO

^

^

^

�

I. OSNOVE RACUNALNISTVA~ ~

Jože Rugelj, Tihomil Šlenc

RAČUNALNIŠTVOUčbenik za izbirne predmete urejanje besedil, računalniška omrežja in multimedija za 7., 8. in 9. razred devetletne osnovne šole

Učbenik sta napisala prof. dr. Jože Rugelj in Tihomil Šlenc.Urednik: Peter Novoselec

Strokovni pregled: prof. dr. Saša Divjak, mag. Peter ČermeljJezikovni pregled: Patricija Vičič

Oblikovanje in oprema: KULT, Oblikovalski studio, Simon Kajtna s. p.Ilustracije: Mojca Lampe KajtnaLikovno-grafična urednica: Saša Hanuna

Glavna urednica: Tanja ŽeleznikIzvršna direktorica Divizije založništev: Ada de Costa Petan

CIP - Kataloæni zapis o publikacijiNarodna in univerzitetna knjiænica, Ljubljana

811.111(075.2)

©KULJ, Irena, 1969- Itchy feet 1 : uËbenik za pouk angleπËine za 7. razred devetletne osnovne πole / Irena ©kulj, Marta PaËnik, Marcel Talt Lah ; [ilustrirala Milanka FabjanËiË]. - Ljubljana : DZS, 2007

ISBN 978-86-341-3707-11. PaËnik, Marta 2. Talt Lah, Marcel228181248

Naslov knjige: ITCHY FEET 1, UËbenik za pouk angleπËine za 7. razred devetletneosnovne πole

Avtorji: Irena ©kulj, Marta PaËnikMarcel Talt Lah (napisal in narisal stripe The Scribblings)

Avtorica ilustracij: Milanka FabjanËiËAvtorji fotografij: Dejan CvitkoviË (str. 8: 5; str. 40: 3, 4, 5; str. 56: 1, 4, 5; str. 72: 2; str: 88:

3; str. 95: 1; str. 104: 1, 2, 3, 5; str. 112: 1; str. 139: zgoraj, 1, 3, 4, 6, 7;str. 141; str. 143)Nataπa Intihar KlanËar (str. 95: 3; str. 139: 2, 5, 8)Jana KovaË (str. 8: 4; str: 56: 3; str. 72: 1; str: 88: 1, 2; str. 90: leva; str. 95: 2)Peter Kremæar (str. 8: 3)Klemen Prepeluh (str. 24: 1, 2, 3, 4)Irena ©kulj (str. 8: 1, 2; str. 24: 5; str. 40: 1, 2; str. 48; str. 56: 2; str. 71;str. 72: 3, 4, 5; str. 76; str: 88: 4, 5; str. 90: desna; str. 104: 4; str. 112: 2,3; str. 120)

Strokovni pregled: dr. Mihaela Brumenmag. Nataπa Intihar KlanËar

Jezikovni pregled: Linda Kosmyryk (angleπko besedilo)Valentina Madjar (slovensko besedilo)

Sklep o potrditvi: Strokovni svet Republike Slovenije za sploπno izobraæevanje je na podlagi25. Ëlena Zakona o organizaciji in financiranju vzgoje in izobraæevanja(Uradni list RS, πt. 115/03 — ZOVFI-UPB3) in 15. Ëlena Pravilnika opotrjevanju uËbenikov (Uradni list RS, πt. 81/02 in 5/03) na svoji 96. sejidne 16. 11. 2006 sprejel sklep πt. 6130-1/2006/318 o potrditvi uËbenikaItchy Feet 1 za pouk angleπËine kot 1. tujega jezika v 7. razredu devetletneosnovne πole za 3 πolska leta.

Uredili: Mojca Kostelec CvitkoviË, Irena ©kuljLikovno-grafiËna urednica: Saπa HanunaOblikovanje: KULT, Oblikovalski studio, Simon Kajtna, s. p.Glavna urednica: Tanja ÆeleznikDirektorica Divizije zaloæniπtev: Ada De Costa Petan

∞ DZS, d. d., 2007

Vse pravice pridræane. Noben del te publikacije se ne sme reproducirati,shraniti v pomnilniπkih sistemih ali posredovati v kakrπni koli obliki velektronskem, mehaniËnem, fotokopirnem zapisu brez predhodnegadovoljenja DZS.

http://vedez.dzs.si

CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 004(075.�) RUGELJ, Jože RaËunalništvo : uËbenik za izbirne predmete urejanje besedil, raËunalniška omrežja in multimedija za 7., 8. in 9. razred devetletne osnovne šole / Jože Rugelj, Tihomil ©lenc ; [ilustracije Mojca Lampe Kajtna]. - �. izd., �. natis. - Ljubljana : DZS, �007 ISBN 978-86-34�-4��-5 �. ©lenc, Tihomil �337057�8

Strokovni svet Republike Slovenije za splošno izobraževanje je na svoji 106. seji dne 11. 10. 2007 na podlagi 25. člena Zakona o organizaciji in financiranju vzgoje in izobraževanja (Uradni list RS, št. 16/07 – ZOVFI-UPB5) in 15. člena Pravilnika o potrjevanju učbenikov (Ur. I. RS, št. 57/06) sprejel sklep št. 6130-1/2007/254 o potrditvi učbenika, RAČUNALNIŠTVO, učbenik za izbirne predmete urejanje besedil, računalniška omrežja in multimedija za 7. ali 8. ali 9. razred osnovne šole.

© DZS, d. d., 2007

Vse pravice pridržane. Noben del te publikacije se ne sme reproducirati, shraniti v pomnilniških sistemih ali posredovati v kakršni koli obliki v elektronskem, mehaničnem ali fotokopirnem zapisu brez predhodnega dovoljenja DZS.

3

I.Opis posameznih ikon

- Uvodno besedilo

- Pogovori se s sošolcem

- Naredi, izdelaj

- Vaja ali vprašanje

- Poišči, poglej si

- Zanimivost

- Zahtevnejša vsebina

- Poglej na spletno stran

- Preizkusi LOGO ukaz

Najpomembnejša lastnost računalnikov je njihova sposobnost, da lahko v kratkem času obdelajo velike količine podatkov. Tako razlago je bilo mogoče slišati pred več kot pol stoletja, ko so naredili prve elektronske računalnike, v resnici pa velja še danes. Verjetno se bo marsikdo vprašal, kaj ima »obdelava podatkov« skupnega z igranjem računalniških igric, gledanjem filmov, poslušanjem glasbe, pošiljanjem e-pošte ali brskanjem po svetovnem spletu. To so namreč tista opravila, pri katerih najpogosteje pogosto uporabljaš osebni računalnik. Zanimajo te slike, videoposnetki, glasba, e-pisma, spletne strani in različni dokumenti. In kaj imajo s tem opraviti podatki? Poglejmo!

V računalniku je vsaka slika, videoposnetek, glasba, e-pošta in dokument shranjen kot množica podatkov. In vse, kar počne računalnik, ko igramo igrice, gledamo filme, slike in spletne strani, ko poslušamo glasbo ali pošiljamo e-pošto, je v resnici obdelovanje in prikazovanje, pošiljanje ali shranjevanje podatkov. Zato, da se na primer premika neka figura v filmu ali risanki, je potrebno nekaj desetkrat v sekundi izračunati vrednosti (barvo) nekaj milijonov slikovnih točk, ki sestavljajo sliko na zaslonu računalnika.

Računalnik vse vrste podatkov shrani v obliki različno dolgih zaporedij dveh vrednosti, ki jih običajno označimo z znakoma »0« in »1«. To pomeni, da mora računalnik vsak podatek, ki ga želi shraniti, poslati ali z njim v zvezi kaj izračunati, pretvoriti v določeno zaporedje teh dveh znakov. Pretvarjanju podatkov v tako obliko rečemo kodiranje.

1. Podatki in informacije

Vrednosti »0« in »1« lahko primerjamo z izklopljenim in vklopljenim stikalom.

Kaj pa sploh so podatki?

V slovarju najdemo definicijo podatka, ki pravi, da je to opis nekega stanja, ki je v taki obliki, da ga uporabnik razume in ga zna uporabiti. Da bi lahko zapisane podatke uporabljalo več ljudi, so se v preteklosti dogovorili za različne načine zapisa podatkov in za enote, s katerimi merimo omenjena stanja ali veličine. Mnoge take enote zagotovo poznaš: meter za dolžino, stopinje Celzija za temperaturo in volte za električno napetost.


In kakšno povezavo ima zaporedje enic in ničel s črko M oziroma njeno številsko kodo? Pri matematiki smo spoznali nekatere številske sisteme, med katerimi je bil tudi dvojiški, ki je dobil ime po številu 2. Posamezna mesta v zapisu dvojiškega števila imajo svoje »uteži«, ki so potence števila 2. Pri desetiškem sistemu, ki ga uporabljamo v vsakdanjem življenju, so take uteži potence števila 10, torej enice, desetice, stotice itd.

Vrednost dvojiškega števila dobimo, če seštejemo vse tiste potence števila dva, pri katerih je v zapisu binarnega števila vrednost 1. Na sliki je primer zapisa kode za črko M, ki ima desetiško vrednost 77.

0 1 0 0 1 1 0 1

128 64 32 16 8 4 2 164 + 8 4 1 = 77+ +

Dvojiški zapis ASCII-kode za črko M

Na podoben način lahko v računalnik zapišemo tudi podatek o posameznih slikovnih točkah, ki sestavljajo sliko, ter druge vrste podatkov.

Za najenostavnejši zapis slike, kjer imajo posamezne slikovne točke samo dve barvi (npr. črno in belo, kot pri črno-belem laserskem tiskalniku), potrebujemo za zapis slikovne točke samo eno ničlo oziroma enico: če je točka črna, jo zapišemo z »0«, če je bela, pa z »1«. V kolikor je barv več, potrebujemo za zapis slikovne točke daljše zaporedje ničel in enic. Če je zaporedje dolgo 2 znaka, lahko zapišemo 4 barve, s tremi znaki 8 barv in z vsakim dodatnim znakom se število možnosti podvoji. Tako lahko z 8 znaki (ničlami in enicami) zapišemo 256 različnih barv.

Podatki vsebujejo informacijo, ki jo merimo z enoto, imenovano bit. Ime te enote prihaja iz angleških besed binary digit, kar bi v slovenščino prevedli kot dvojiška števka. Podatek ima namreč toliko bitov informacije, kolikor dvojiških števk potrebujemo za njegov zapis v računalniku. Bit je majhna enota in v praksi danes uporabljamo mnogo večje enote, ki so skladne z mednarodnim standardom za sistem enot.

enota okrajšava

kilobit kbit

megabit Mbit

gigabit Gbit

terabit Tbit

1.000 bitov

1.000.000 bitov

1.000.000.000 bitov

1.000.000.000.000 bitov

4


VsebinaOsnove računalništva ........................................................................... 5

1. Podatki in informacije .............................................................................................................................. 5

2. Zgradba in delovanje računalnika ....................................................................................................11

3. Vhodno-izhodne naprave .....................................................................................................................16

4. Večpredstavnost ........................................................................................................................................25

5. Računalniške komunikacije ..................................................................................................................31

Programska oprema ............................................................................361. Programska oprema .................................................................................................................................36

2. Operacijski sistem računalnika ...........................................................................................................42

3. Uporabniška programska oprema ...................................................................................................44

4. Komunikacijske storitve .........................................................................................................................59

Informacijsko-komunikacijska tehnologija in družba .........671. Uporaba informacijsko-komunikacijske tehnologije in družbeno okolje ...................67

2. Varstvo pri delu z računalnikom .......................................................................................................71

Osnove programiranja .......................................................................75 1. Programski jeziki in programiranje ..................................................................................................75

2. Direktni način izvajanja ukazov .........................................................................................................85

3. Algoritem .......................................................................................................................................................90

4. Pisanje prvega programa .......................................................................................................................92

5. Diagram poteka programa ...................................................................................................................94

6. Program z odločitvijo ..............................................................................................................................97

7. Program z zanko in vejiščem ............................................................................................................ 103

Projektne naloge ...............................................................................110 1. Moj prvi projekt – Seminarska naloga ........................................................................................ 110

2. Moj drugi projekt – Računalniška predstavitev ..................................................................... 127

3. Moj tretji projekt – Priprava spletne strani .............................................................................. 134

II.

I.

III.

IV.

V.

5

I.OSNOVE RACUNALNISTVA

Najpomembnejša lastnost računalnikov je njihova sposobnost, da lahko v kratkem času obdelajo velike količine podatkov. Tako razlago je bilo mogoče slišati pred več kot pol stoletja, ko so naredili prve elektronske računalnike, v resnici pa velja še danes. Verjetno se bo marsikdo vprašal, kaj ima »obdelava podatkov« skupnega z igranjem računalniških igric, gledanjem filmov, poslušanjem glasbe, pošiljanjem e-pošte ali brskanjem po svetovnem spletu. To so namreč tista opravila, pri katerih najpogosteje pogosto uporabljaš osebni računalnik. Zanimajo te slike, videoposnetki, glasba, e-pisma, spletne strani in različni dokumenti. In kaj imajo s tem opraviti podatki? Poglejmo!

V računalniku je vsaka slika, videoposnetek, glasba, e-pošta in dokument shranjen kot množica podatkov. In vse, kar počne računalnik, ko igramo igrice, gledamo filme, slike in spletne strani, ko poslušamo glasbo ali pošiljamo e-pošto, je v resnici obdelovanje in prikazovanje, pošiljanje ali shranjevanje podatkov. Zato, da se na primer premika neka figura v filmu ali risanki, je potrebno nekaj desetkrat v sekundi izračunati vrednosti (barvo) nekaj milijonov slikovnih točk, ki sestavljajo sliko na zaslonu računalnika.

Računalnik vse vrste podatkov shrani v obliki različno dolgih zaporedij dveh vrednosti, ki jih običajno označimo z znakoma »0« in »1«. To pomeni, da mora računalnik vsak podatek, ki ga želi shraniti, poslati ali z njim v zvezi kaj izračunati, pretvoriti v določeno zaporedje teh dveh znakov. Pretvarjanju podatkov v tako obliko rečemo kodiranje.


^ ^

Vrednosti »0« in »1« lahko primerjamo z izklopljenim in vklopljenim stikalom.

Kaj pa sploh so podatki?

V slovarju najdemo definicijo podatka, ki pravi, da je to opis nekega stanja, ki je v taki obliki, da ga uporabnik razume in ga zna uporabiti. Da bi lahko zapisane podatke uporabljalo več ljudi, so se v preteklosti dogovorili za različne načine zapisa podatkov in za enote, s katerimi merimo omenjena stanja ali veličine. Mnoge take enote zagotovo poznaš: meter za dolžino, stopinje Celzija za temperaturo in volte za električno napetost.

I.

6


Razlog za izbiro takega načina zapisa podatkov je način delovanja elektronskih vezij, ki jih v računalniku uporabljamo za shranjevanje in obdelovanje podatkov. Elektronska vezja namreč delujejo tako, da sta v posameznih gradnikih v določenem trenutku lahko dve različni električni napetosti, ki ju poenostavljeno označujemo z oznakama »0« in »1«.

Poglejmo si primer, kako se v računalniku shrani posamezna črka, ki je na primer del sporočila e-pošte. Ko na tipkovnici vtipkamo črko, jo računalnik s pomočjo posebne tabele, ki so jo sestavili že pred več kot petdesetimi leti, prevede v število med 33 in 126. Tabela za pretvarjanje se imenuje ASCII-tabela, posamezne vrednosti v njej pa ASCII-kode znakov.

Kratica ASCII vsebuje začetnice angleških besed American Standard Code for Information Interchange, kar v slovenščini pomeni »ameriški standardni nabor znakov za izmenjavo informacij«. To kodno tabelo so v začetku prevzeli tudi drugod po svetu, vendar je marsikje povzročala težave, saj nacionalni jeziki poznajo tudi druge znake, ki pa jih v angleški abecedi ni. Pri nas so to črke č, ž in š. Zato so kasneje definirali še druge, razširjene kodne tabele. Te so lahko vsebovale tudi znake, ki jih uporabljajo v drugih jezikih, in celo druge abecede.

ASCII-tabela

Pa se vrnimo k tipkanju in kodiranju vtipkanega znaka. Število, ki v kodni tabeli pripada temu znaku, se potem zapiše v računalnik kot zaporedje osmih ničel in enic. Tako na primer črko M, ki ima ASCII-kodo 77, shrani kot zaporedje osmih ničel in enic kot »01001101«.

koda znak koda znak koda znak koda znak koda znak koda znak

32 � 48 0 64 @

X33 ! 49 1 65 A

34 “ 50 2 66 B

80 P 96 ` 112 p

35 # 51 3 67 C

81 Q 97 a 113 q

36 $ 52 4 68 D

82 R 98 b 114 r

37 % 53 5 69 E

83 S 99 c 115 s

38 & 54 6 70 F

84 T 100 d 116 t

39 ‘ 55 7 71 G

85 U 101 e 117 u

40 ( 56 8 72 H

86 V 102 f 118 v

41 ) 57 9 73 I

87 W 103 g 119 w

42 * 58 : 74 J

88 X 104 h 120 x

43 + 59 ; 75 K

89 Y 105 i 121 y

44 , 60 < 76 L

90 Z 106 j 122 z

45 - 61 = 77 M

91 [ 107 k 123 {

46 . 62 >

92 \ 108 l 124 |

47 / 63 ?

93 ] 109 m 125 }

78 N

79 O

94 ˆ

95 _

110

111 o

n

7

I.1. Podatki in informacije

In kakšno povezavo ima zaporedje enic in ničel s črko M oziroma njeno številsko kodo? Pri matematiki smo spoznali nekatere številske sisteme, med katerimi je bil tudi dvojiški, ki je dobil ime po številu 2. Posamezna mesta v zapisu dvojiškega števila imajo svoje »uteži«, ki so potence števila 2. Pri desetiškem sistemu, ki ga uporabljamo v vsakdanjem življenju, so take uteži potence števila 10, torej enice, desetice, stotice itd.

Vrednost dvojiškega števila dobimo, če seštejemo vse tiste potence števila dva, pri katerih je v zapisu binarnega števila vrednost 1. Na sliki je primer zapisa kode za črko M, ki ima desetiško vrednost 77.

0 1 0 0 1 1 0 1

128 64 32 16 8 4 2 164 + 8 4 1 = 77+ +

Dvojiški zapis ASCII-kode za črko M

Na podoben način lahko v računalnik zapišemo tudi podatek o posameznih slikovnih točkah, ki sestavljajo sliko, ter druge vrste podatkov.

Za najenostavnejši zapis slike, kjer imajo posamezne slikovne točke samo dve barvi (npr. črno in belo, kot pri črno-belem laserskem tiskalniku), potrebujemo za zapis slikovne točke samo eno ničlo oziroma enico: če je točka črna, jo zapišemo z »0«, če je bela, pa z »1«. V kolikor je barv več, potrebujemo za zapis slikovne točke daljše zaporedje ničel in enic. Če je zaporedje dolgo 2 znaka, lahko zapišemo 4 barve, s tremi znaki 8 barv in z vsakim dodatnim znakom se število možnosti podvoji. Tako lahko z 8 znaki (ničlami in enicami) zapišemo 256 različnih barv.

Podatki vsebujejo informacijo, ki jo merimo z enoto, imenovano bit. Ime te enote prihaja iz angleških besed binary digit, kar bi v slovenščino prevedli kot dvojiška števka. En bit informacije namreč lahko zapišemo z dvojiško števko, torej z ‘0’ ali ‘1’. Bit je majhna enota in v praksi danes uporabljamo mnogo večje enote, ki so skladne z mednarodnim standardom za sistem enot.

enota okrajšava

kilobit kb

megabit Mb

gigabit Gb

terabit Tb

1.000 bitov

1.000.000 bitov

1.000.000.000 bitov

1.000.000.000.000 bitov

8


V preteklosti so zaradi posebnosti zapisa podatkov v računalniku uporabljali drugačne enote in taka praksa se je marsikje obdržala še danes. Faktor za pretvorbe ni 1000, ampak 1024, kerje to število kombinacij, ki jih lahko zapišemo z desetimi biti (210) . Na svojem računalniku lahko preveriš velikosti datotek in se prepričaš, da uporabljajo take enote. Da ne bi prihajalo do zmede, so v mednarodni organizaciji International Electrotechnical Commission (IEC), ki se ukvarja s standardizacijo na področju elektrotehnike, definirali nove predpone za področje računalništva.

enota okrajšava

kibibit Kib

mebibit Mib

gibibit Gib

tebibit Tib

1.024 bitov

1.048.576 bitov

1.073.741.824 bitov

1.099.511.627.776 bitov

En bit informacije je običajno predstavljen s stikalom, ki je lahko v dveh položajih: vključeno (označimo z vrednostjo »1« ) ali izključeno (označimo z vrednostjo »0« ). Če pa vzamemo več stikal, se število možnosti zelo hitro povečuje. Dve stikali sta lahko v štirih različnih položajih (00, 01, 10 in 11), tri stikala v osmih (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111), deset stikal pa že v 1024 različnih položajih. Z drugimi besedami to pomeni, da podatek, ki ima lahko 1024 različnih vrednosti (na primer barv), vsebuje 10 bitov informacije. To pa je le teoretična možnost, ki jo lahko uporabnik podatka izkoristi ali pa tudi ne.

Poleg bitov pa se že od samega začetka razvoja računalniške tehnologije uporablja tudi enota, ki predstavlja osem bitov in se v slovenščini imenuje zlog, bolj razširjena pa je angleška oblika imena byte ali na kratko B. Za to enoto se uporabljajo enake predpone kot za bite. Definirana je bila zato, ker je bilo v začetku veliko podatkov zapisanih v obliki znakov (števk in črk), in sicer z osmimi biti, torej z enim zlogom. Za nekatere formate zapisa podatkov to velja še sedaj.

Podatek se spremeni v informacijo šele tedaj, ko ga posameznik prejme s pomočjo svojih čutil (vidi, sliši, otipa …), ga poveže z informacijami in predznanjem ter mu da nek pomen.

Poglejmo si primer:

Podatek 3-12-1800 je za bralca le zaporedje števk. Morda bo kdo pomislil še na to, da te števke predstavljajo nek datum. Če pa povemo, da je ta podatek rojstni datum Franceta Prešerna, potem to za večino Slovencev postane informacija, ki jo povežejo z vsem svojim védenjem o pesniku. Informacijo o rojstnem datumu pesnika pa bi lahko zapisali tudi z drugimi podatki, na primer 3. december 1800.

Documents

Računalništvo