Лабораторнаяработа № 1.Подключениеоборудования к системному блоку
Цель: изучение основных компонентов персональногокомпьютера и основных видов периферийного оборудования, способов ихподключения, основных характеристик (название, тип разъема, скорость передачиданных, дополнительные свойства). Определение по внешнему виду типов разъемов иподключаемого к ним оборудования.
Оборудование: макет системного блока, монитор,клавиатура, мышь, кабели в комплекте, периферийные устройства с различнымитипами разъемов (принтер, модем и др.).
Изучив свой рабочийкомпьютер, теперь я знаю основные его компоненты.
В нем имеются следующиеразъемы: PS/2 для подключения мыши, 4 разъема USB, к ним в моем компьютереподключены: Flash-карта, Card reader, моб. телефон и т.д., LPT разъем — служит дляподключения принтера, еще бывают СОМ-разъемы (мышь или модем).Разъем Тип разъема Характеристика Примечания VGA порт для подключения внешнего монитора SPP (Standard Parallel Port) Осуществляет 8-разрядный вывод данных с синхронизацией по опросу или по прерываниям. Максимальная скорость вывода — около 80 кб/с. Может использоваться для ввода информации по линиям состояния, максимальная скорость ввода — примерно вдвое меньше. USB USB обеспечивает возможность соединения периферийных устройств, таких как принтер, мышь или цифровая камера к ПК. Основные преимущества USB: сокращает число плат, устанавливаемых в компьютерные разъемы, и устраняет необходимость в переконфигурировании системы; обеспечивает реальную plug-and-play установку и возможность горячей замены. Таким образом, устройства могут быть добавлены, удалены или заменены в процессе роботы ПК. USB-порты являются стандартными для большинства настольных ПК. Максимальная скорость передачи данных по протоколу USB 1.1 составляет 1,5 мегабайта/с, по протоколу USB 2.0 — 12 мегабайт/с. Удобство состоит в том, что она практически исключает конфликты между различным оборудованием, позволяет подключать и отключать устройства в «горячем режиме» (не выключая компьютер) и позволяет объединять несколько компьютеров в простейшую локальную сеть без применения специального оборудования и программного обеспечения. EPP (Enhanced Parallel Port ) скоростной двунаправленный вариант интерфейса. Изменено назначение некоторых сигналов, введена возможность адресации нескольких логических устройств и 8-разрядного ввода данных, 16-байтовый аппаратный FIFO — буффер. Максимальная скорость обмена — до 2 Мб/с ECP (Enhanced Capability Port) интеллектуальный вариант EPP. Введена возможность разделения передаваемой информации на команды и данные, поддержка DMA и сжатия передаваемых данных методом RLE (Run-Length Encoding — кодирование повторяющихся серий). Line Out аудиовыход, служит для подключения наушников или колонок Line In аудиовход, служит для записи звука с внешнего источника Com служит для передачи данных между ПК, телефонами, карманными компьютерами, а также для подключения периферии.
Вопросы к защите:
1. Классификация ЭВМ
Число классификаций ЭВМвелико, и они постоянно обновляются и совершенствуются.
Классификация поназначению.
Это один из наиболееранних методов классификации. Он связан с тем, как компьютер применяется. Поэтому принципу различают:
Ø Большие ЭВМ.
Ø Мини-ЭВМ.
Ø Микро-ЭВМ.
Ø Персональныекомпьютеры (ПК).
Классификация по уровнюспециализации.
По уровню специализациикомпьютеры делятся на универсальные и специализированные.
На базе универсальныхкомпьютеров можно собирать вычислительные системы произвольного состава.
Специализированныекомпьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К такимкомпьютерам относятся, например, бортовые компьютеры автомобилей, судов,самолетов, космических аппаратов.
Классификация потипоразмерам.
— Настольные моделираспространены наиболее широко. Они являются принадлежностью рабочего места.Эти модели отличаются простотой изменения конфигурации за счет несложногоподключения дополнительных внешних приборов или установки дополнительныхвнутренних компонентов.
— Портативныемодели удобны для транспортировки. С портативным компьютером можно работать приотсутствии рабочего места.
— Карманные моделивыполнят функции «интеллектуальных записных книжек», позволяют хранитьоперативные данные и получать к ним быстрый доступ.
— Мобильныевычислительные устройства сочетают в себе функции карманных моделей компьютерови средств мобильной связи.
Классификация посовместимости.
От совместимости зависитвзаимозаменяемость узлов и приборов, предназначенных для разных компьютеров,возможность переноса программ с одного компьютера на другой и возможностьсовместной работы разных типов компьютеров с одними и теми же данными.
— Аппаратная совместимость
— Программная совместимость
— Совместимость на уровне данных
— Совместимость на уровне операционнойсистемы
Классификация по типуиспользуемого процессора.
Тип используемогопроцессора в значительной мере характеризует технические свойства компьютера.
2. Типовая аппаратнаяконфигурация компьютера
Конфигурацию компьютера (составоборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем не менее,существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В такомкомплекте компьютер обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации можетменяться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыреустройства:
- системный блок;
- монитор;
- клавиатуру;
- мышь.
Системный блок
Системный блокпредставляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важныекомпоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называютвнутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними.Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода идлительного хранения данных, также называют периферийными.
Внутренности системногоблока:
— Материнская плата
— процессор
— микропроцессорныйкомплект (чипсет)
— шины
— оперативнаяпамять
— ПЗУ
— Жесткий диск
— Дисководкомпакт-дисков cd-rom
— Видеокарта(видеоадаптер)
И т.д. (зависит от комплектации,модели, серии…)
Монитор
Монитор — устройствовизуального представления данных. Это не единственно возможное, но главноеустройство вывода. Его основными потребительскими параметрами являются: размер,максимальная частота регенерации изображения, класс защиты.
Размер монитораизмеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Единицаизмерения — дюймы. Стандартные размеры: 14"; 15"; 17"; 19";20"; 21". В настоящее время наиболее универсальными являются мониторыразмером 17 и 19 дюймов, а для операций с графикой желательны мониторы размером19-21 дюйм.
Частоту регенерацииизображения измеряют в герцах (Гц). Чем она выше, тем четче и устойчивееизображение, тем меньше утомление глаз, тем больше времени можно работать скомпьютером непрерывно
Клавиатура
Клавиатура — клавишноеустройство управления персональным компьютером. Служит для вводаалфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Комбинациямонитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. С помощьюклавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают отнее отклик.
Клавиатура относится кстандартным средствам персонального компьютера. Ее основные функции ненуждаются в поддержке специальными системными программами (драйверами).Необходимое программное обеспечение для начала работы с компьютером уже имеетсяв микросхеме ПЗУ в составе базовой системы ввода-вывода (BIOS), и потомукомпьютер реагирует на нажатия клавиш сразу после включения. Стандартнаяклавиатура имеет более 100 клавиш, функционально распределенных по несколькимгруппам: группа функциональных клавиш включает двенадцать клавиш (от F1 до F12).Группа алфавитно-цифровых клавиш предназначена для ввода знаковой информации икоманд, набираемых по буквам, служебные клавиши PRINT SCREEN, SCROLL LOCK и PAUSE/BREAK, две группы клавиш управления курсором, группа клавишдополнительной панели и т.д.
Мышь
Мышь — устройствоуправления манипуляторного типа. Представляет собой плоскую коробочку сдвумя-тремя кнопками. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизированос перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора. Мышь,в отличие от клавиатуры, не является стандартным органом управления, иперсональный компьютер не имеет для нее выделенного порта. Для мыши нет ипостоянного выделенного прерывания, а базовые средства ввода и вывода (BIOS)компьютера, размещенные в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), не содержатпрограммных средств для обработки прерываний мыши. Хотя мышь и не имеетвыделенного порта на материнской плате, для работы с ней используют один изстандартных портов, средства для работы с которыми имеются в составе BIOS, окотором мы недавно упоминали (PS/2,СОМ)
3. Основные характеристикисистемного блока
Наиболее«весомой» частью любого компьютера является системный блок (иногдаего называют компьютером, что является недопустимой ошибкой). Внутри негорасположены блок питания, плата с центральным процессором (ЦП), видеоадаптер,жесткий диск, дисководы гибких дисков и другие устройства ввода / выводаинформации. Зачастую видеоадаптер и контроллеры ввода/ вывода размещены прямона плате ЦП. В системном блоке могут размещаться средства мультимедиа: звуковаяплата и устройство чтения оптических дисков — CD-ROM.
4. Основныехарактеристики монитора
Со времени использования мониторадля наглядного вывода данных произошло большое конструктивное усовершенствованиеего функций. Если сначала в качестве монитора использовалась электронно-лучеваятрубка обычного телевизионного приемника, то в дальнейшем требования к нему увеличились.В частности, в монохромном стандарте MDA разрешающая способность составляла720x350 пикселей. В следующем, цветном стандарте CGA, созданном в 1982 году — 640x200 пикселей, EGA 1984 года — 640x350, VGA 1987 года — 640x480, SVGA — 800x600.Сейчас стандартные возможности монитора — 1024x768 при 32-битном представлениицвета, возможно дальнейшее распространение разрешения 1280x1024 пикселей. Это позволяетиспользовать при изображении документов режим WYSIWYG — режим полного соответствия,то есть изображение на экране представляется идентично тому, что в конечном итогепоявится на принтере.
Система дисплея состоитиз двух частей: адаптера дисплея и самого монитора. Адаптеры монитора разделяютпо поддерживаемому стандарту (EGA, VGA, SVGA), ширине шины (8-битная, 16-ти илиболее), частоте кадров, частоте строк могут использоваться с графическими сопроцессорами,объему используемых микросхем памяти (до 4 Мбайт и более). Дисплеи различаются поразрешающей способности, шагу точек в линии, частоты развертки, типу развертки(полная или чересстрочная), размеру экрана. Адаптер непрерывно сканируетвидеопамять, формирует ТВ-сигнал, который подается в монитор.
После получения копиисодержимого видеопамяти эти данные встраиваются в ТВ- сигнал. ТВ-сигнал, вкотором закодировано содержимое видеопамяти, выводится по кабелю в монитор. Мониторобрабатывает ТВ-сигнал с данными из видеопамяти и показывает их на экране.
5. Основныехарактеристики типового периферийного оборудования
Периферийные устройстваперсонального компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены длявыполнения вспомогательных операций. Благодаря им компьютерная системаприобретает гибкость и универсальность.
По назначениюпериферийные устройства можно подразделить на:
o Устройства вводаданных;
o Устройства выводаданных;
o Устройствахранения данных;
o Устройства обменаданными.
Типовое периферийноеоборудование должно отвечать простейшим требованиям пользователя.
6. Характеристики(тип разъема, количество контактов, скорость передачи данных) разъемов
· Видеоадаптера
Первоначальновидеоадаптер имел всего один разъём VGA (15-контактный D-Sub). В настоящеевремя платы оснащают одним или двумя разъёмами DVI или HDMI, либо Display Port.Порты D-SUB, DVI и HDMI являются эволюционными стадиями развития стандартапередачи видеосигнала, поэтому для соединения устройств с этими типами портоввозможно использование переходников. Dispay Port позволяет подключать дочетырёх устройств, в том числе акустические системы, USB-концентраторы и иныеустройства ввода-вывода. На видеокарте также возможно размещение композитных иS-Video видеовыходов и видеовходов (обозначаются, как ViVo)
Текстурная и пиксельнаяскорость заполнения, измеряется в млн. пикселей в секунду, показываетколичество выводимой информации в единицу времени.
· Последовательныхпортов
Стандартныйпоследовательный порт RS–232C имеет форму 25–контактного разъема типа D.
Интерфейс RS–232C является наиболее широкораспространенной стандартной последовательной связью между микрокомпьютерами ипериферийными устройствами. Интерфейс, определенный стандартом Ассоциации электроннойпромышленности (EIA), подразумеваетналичие оборудования двух видов: терминального DTE и связного DCE.
Существуют специальныемикросхемы ввода и вывода, решающие проблемы преобразования, описанные выше.Вот список наиболее типичных сигналов таких микросхем:
D0–D7 — входные–выходные линии данных, подключаемые непосредственнок шине процессора;
RXD — принимаемые данные (входныепоследовательные данные);
TXD — передаваемые данные (выходныепоследовательные данные);
CTS — сброс передачи. На этой линиипериферийное устройство формирует сигнал низкого уровня, когда оно готововоспринимать информацию от процессора;
RTS — запрос передачи. На эту линиюмикропроцессорная система выдает сигнал низкого уровня, когда она намеренапередавать данные в периферийное устройство.
Все сигналы программируемыхмикросхем последовательного ввода–вывода ТТЛ–совместимы. Эти сигналы рассчитанытолько на очень короткие линии связи. Для последовательной передачи данных назначительные расстояния требуются дополнительные буферы и преобразователиуровней, включаемые между микросхемами последовательного ввода–вывода и линиейсвязи.
· Параллельногопорта
Порт параллельногоинтерфейса был введен в PC дляподключения принтера —LP'T-порт (Line PrinTer —построчный принтер).
Адаптер параллельногоинтерфейса представляет собой набор регистров, расположенных в пространствеввода/вывода. Регистры порта адресуются относительно базового адреса порта,стандартными значениями которого являются 386h, 378h и278h. Порт имеет внешнюю 8-битную шину данных, 5-битную шину сигналов состоянияи 4-битную шину управляющих сигналов.
BIOS поддерживает до четырех LPT-портов (LPT1-LPT4) своим сервисом — прерыванием INT 17h, обеспечивающим через них связь с принтерами по интерфейсу Centronics. Этим сервисом BIOS осуществляет вывод символа, инициализациюинтерфейса и принтера, а также опрос состояния принтера.
Традиционный порт SPP (Standard Parallel Port) является однонаправленным портом, на базе которогопрограммно реализуется протокол обмена Centronics. Порт обеспечивает возможностьвырабатывания запроса аппаратного прерывания по импульсу на входе АСК#. Сигналыпорта выводятся на разъем DB-25S (розетка), установленныйнепосредственно на плате адаптера (или системной плате) или соединяемый с нейплоским шлейфом. Название и назначение сигналов разъема порта (табл. 2)соответствуют интерфейсу Centronics.
Недостатки стандартногопорта частично устраняют новые типы портов, появившихся в компьютерах семействаPS/2.
Двунаправленный порт 1 (Typel parallel port) — интерфейс, введенный с PS/2. Такой порт кроместандартного режима может работать в режиме ввода или двунаправленном. Протоколобмена формируется программно, а для указания направления передачи в региструправления порта введен специальный бит: при CR.5=0 буфер данных работает на вывод, при CR.5=1 — на ввод.
Порт с прямым доступом кпамяти (Type 3 DMA parallel port) применялся в PS/2 моделей 57, 90, 95. Этот тип былвведен для повышения пропускной способности и разгрузки процессора при выводена принтер. Программе, работающей с данным портом, требовалось только задатьблок данных в памяти, подлежащих выводу, и вывод по протоколу Centronics производился без участия процессора.
· Шины USB
USB 1.1
пропускная способность:высокая до 12 Мбит/с, низкая – 1.5 Мбит/с
наибольшая допустимаядлина кабеля для высокой скорости: до 3 м
длина кабеля для низкойпропускной способности: 5 м
максимально допустимоеколичество устройств (включая размножители): 127
поддерживаетсяспособность подключения устройств с разными скоростями обмена
передаваемое напряжениедля периферии: 5 В
максимальный потребляемыйток для одного устройства: 500 мА
USB 2.0
Фактически USB 2.0 неимеет различий с USB 1.1 кроме существенно большей скорости передачи данных инебольших изменений в протоколе для высокоскоростного режима Hi-speed.
На сегодняшний деньсуществуют три скорости работы устройств USB 2.0:
Low-speed 10-1500 Кбит/с(используется для клавиатуры, мыши, джойстика и пр.)
Full-speed 0,5-12 Мбит/с(аудио/видео устройства)
Hi-speed 25-480 Мбит/с(видео устройства, устройства хранения информации).
Хотя в теории скоростьшины USB 2.0 способна достичь 480 Мбит/с, на практике устройства не достигаюттакой скорости обмена, хотя и могут развивать её. Это объясняется достаточно большимизадержками шины USB между запросом на передачу и началом передачи.
· Питания монитора
В настоящее время многиевидеокарты оснащены и портом VGA (Video Graphics Array — графическаявидеоматрица), и портом DVI (Digital Video Interface — цифровой видеоинтерфейс),что позволяет подключать как ЭЛТ, так и ЖК-мониторы. В то же время некоторыеЖК-мониторы могут быть подключены как через порт DVI (оптимальный вариант), таки через порт VGA (за неимением порта DVI. К сожалению, поскольку в течениенескольких лет не было единого стандарта для передачи сигналов ЖК-мониторам,порты для подключения этих мониторов периодически изменялись. Далее приведенократкое описание разъемов, с которыми вы столкнетесь при выборе новогоЖК-монитора. Адаптеры служат только для установки соединения между штекероммонитора и гнездом порта. Они никак не преобразуют сигналы, которые через нихпроходят. Цифровые сигналы могут быть восприняты лишь цифровыми мониторами, ааналоговые — только аналоговыми. Мониторы, рассчитанные на получениеисключительно цифровых сигналов, не будут рабе тать после подсоединения ихчерез аналоговый порт, даже через адаптер. •DVI-D, DFP. Эти порты и штекерырассчитаны на передачу только цифровых сигналов. •DVI-A, VGA. Эти порты иштекеры рассчитаны на передачу только аналоговых сигналов. •DVI-T.Многофункциональный порт, который способен передавать ЖК-мониторам какцифровые, т не и аналоговые сигналы. Однако далеко не все видеокарты могутгенерировать сигналы обоих типов. Ознакомьтесь внимательно с характеристикамивидеокарты и уточните, передает ли она через порт DVI-I аналоговые, цифровыеили же те и другие сигналы. Только так вы сможете узнать, какой мониторсовместим с этой видеокартой. Штекеры DVI могут иметься как у аналоговых, так иу цифровых ЖК-мониторов. Одинарное соединение. В таких штекерах DVI посрединерасположены несколько рядов штырьков. Они обеспечивают максимальное цифровоеразрешение 1280 х 1)24 пикселов. Это то же разрешение, что оговариваетсястандартом HDTV (Hign Definition TV — телевидение высокой четкости). Внастоящее время почти все штекеры DVI пропускают данные через одинарноесоединение. Двойное соединение. Такие штекеры DVI имеют полный набор штырьков,что позволяет им обеспечивать разрешение, равное 2048 х 1536. (Это стандартQXGA, поддерживающий большее разрешение, чем стандарт HDTV.) Мониторы с такимиштекерами встр; чаются пока довольно редко. Установка монитора Убедитесь, чтомонитор соответствует вашей видеокарте. Плоский ЖК-монитор, который умеетпринимать как аналоговые, так и цифровые сигналы, может быть подключен кнаибольшему количеству видеокарт. Соответственно, через видеокарту, оснащеннуюи портом VGA, и аналого-цифровым портом DVI-I, может быть подключено наибольшееколичество мониторов. Столкнулись с тем, что разъемы ЖК-монитора и видеокартыне соответствуют друг другу?
Наверное, чтобы ввестиклиентов в заблуждение, некоторые производители указывают, что их мониторыимеют 15-штырьковый разъем D-BUS (15-pin mini t>BUS). На сам )м деле этоозначает, что монитор может быть подключен к обычному порту VGA,присутствующему практически на любой видеокарте. Самые заядлые поклонникикомпьютерных игр могут приобрести видеокарту с портом VidfeoOut, позволяющуюподключать домашний кинотеатр. Хотя в настоящее время размер большинствадисплеев равен 15 или 17 дюймам, серьезные пользователи позволяют себе мониторыс размером экрана 21 дюйм и более. Если ваша видеокарта сопряжена стелевизионным тюнером, вам определенно нужен монитор с большим экраном дляполучения максимального удовольствия от просмотра телепрограмм.
1. Чтобы подключитьмонитор, выполните следующие действия:
1. Достаньте монитор изупаковки. Некоторые мониторы поставляются с несколькими кабелями и адаптерамидля возможности подключения их к различным видеокартам.
2. Разместите монитор настоле и подсоедините его штекер к соответствующему порту. Если разъемы неподходят, значит, вы либо купили не тот монитор, либо пытаетесь подсоединитьего не к той карте.
3. Подключите кабель ккомпьютеру и убедитесь, что он надежно закреплен со стороны монитора. Большаячасть мониторов устанавливается на гарнирной подставке. В этом случае дайтекабелям небольшую слабину. В противном случае, даже слегка повернув монитор, выможете выдернуть кабель из гнезда.
4. Подключите сетевойкабель монитора к розетке или источнику бесперебойного питания.
5. Включите сначаламонитор, а затем — компьютер. Видите на экране обычные сообщения приинициализации компьютера? Если да, то ваша взяла. Ура! Если вы купили монитор сдинамиками, камерами или другими полезными устройствами, то должны выполнитьеще два трюка. Подключите одножильные провода от динамиков и камер в их разъемына задней панели компьютера — обычно эти разъемы размещаются на картах. Затем,если Windows не распознает особенностей вашего нового монитора, вы, вероятно,должны будите установить драйверы, которые находятся на гибком диске,поставляемом с таким монитором. Завершение сборки После того как стало ясно,что компьютер работает, следует выключить его и отсоединить от сети. Еслиподсоединенные внешние устройства мешают работе, их тоже надо временноотключить. Затем окончательно соберите корпус и установите компьютер науготованное ему место. Заново подсоедините внешние устройства. Подключитепитание, включите компьютер и убедитесь, что его перестановка не привела ккаким-либо отрицательным последствиям; С этого момента компьютер готов к работеили, по крайней мере, к установке на нем системного и прикладного программногообеспечения.
· Питаниясистемного блока
· Блок питаниядолжен обладать определенными характеристиками. От этого напрямую зависитстабильность работы компьютера. Рассмотрим, на какие же характеристики нужнообратить внимание при выборе, использовании и обслуживании блока питания.Закономерно, что чем дороже стоит блок питания, тем он надежнее, а это,согласитесь, немаловажно. •. Как и любое другое устройство, блок питания имеетсрок службы, на протяжении которого он работает стабильно. Этот показательзависит от многих составляющих. Хороший блок питания при нормальных условияхработы прослужит вам более 10 лет, некачественный — только от трех до семи.
· Рабочий диапазонпеременного напряжения. Как известно, в странах бывшего СССР переменноенапряжение очень нестабильно, поэтому к блокам питания у нас предъявляютсяособые требования. Чтобы более-менее нормально работать в условияхнестабильного электропитания, блок питания должен быть изначально рассчитан нанекачественное переменное напряжение. Стандартом считается показатель 220 В и50 Гц, однако блоки питания могут работать при напряжении определенногодиапазона. Качественные блоки питания поддерживают диапазон 180-260 В, в товремя как дешевые модели работают в диапазоне 200-240 В.
· Пиковый токвключения. Знаете ли вы, что электрическая лампочка чаще всего перегораетименно в тот момент, когда на нее подается ток переменного напряжения? Чтобыобеспечить максимальную защиту блока питания и устройств, которые к немуподключены, производители стараются делать ток включения минимальным. Чемкачественнее блок питания, тем легче он переносит такой электрический удар,чего не скажешь о дешевых моделях.
· Удержаниевыходного напряжения. Иногда напряжение внезапно отключается, что пагубновлияет на комплектующие компьютера. Как при включении, так и при выключении всети наблюдается резкий всплеск напряжения. Это часто приводит к выходу изстроя бытовых устройств. Чтобы уменьшить вредное влияние пропадания напряжения,блоки питания оснащены системой, позволяющей погасить пропадание электричества,которое приводит к изменению выходного напряжения. Данная система позволяетпостепенно снизить напряжение до минимума в течение 15-25 мс.
· Времястабилизации уровня выходного напряжения. Время от времени те или иные устройствакомпьютера начинают и заканчивают свою работу. Соответственно, потреблениенапряжения от блока питания носит нестабильный характер. Поскольку отключениеот питания может произойти в любой момент времени, то блок питания долженобладать системой, способной стабилизировать уровень выходного напряжения.Современные блоки питания позволяют делать это в кратчайшие сроки (в течениенескольких микросекунд). Чем меньше время стабилизации напряжения, тем легчеблок питания перенесет скачок энергии.
· Максимальный токнагрузки. Это одна из основных характеристик блока питания. От значения данногопараметра зависит максимальная мощность блока питания и, как следствие,количество подключаемых к нему устройств.
· Минимальный токнагрузки. Минимальный ток, который может дать блок питания на выходе, такжеявляется важным показателем. Если к блоку питания подключены устройства с оченьнизким потреблением электроэнергии, то это может привести к его отключению идаже выходу из строя. Чем меньше данный показатель, тем более защищен блокпитания. Q Стабилизация при нагрузке. От мощности устройства, подключенного кблоку питания, зависит напряжение. Если, например, подключить устройство сбольшей мощностью, то напряжение, которое выдает блок питания, как правило,понижается. Чтобы сгладить такие колебания, блок питания оборудуетсяспециальной системой стабилизации напряжения. Качественный блок питанияпозволяет напряжению изменяться в диапазоне от ±1 % до ±5 %. Чем меньше этотпоказатель, тем стабильнее работа блока питания и, как следствие, всей системыв целом.
· Стабилизациялинейного напряжения. Переменное напряжение характеризуется нестабильнымпоказателем, поэтому в блок питания встроен механизм, обеспечивающий стабильноевыходное напряжение независимо от входного напряжения. Хорошие блоки питаниястабилизируют выходное напряжение, не позволяя ему изменяться более чем на 1 %.
· Защита отперенапряжения. Перенапряжение может возникнуть в любой момент, например отвнезапного выхода из строя устройства или резкого повышения потребляемогоустройством напряжения. Блок питания обладает специальной системой защиты,которая при необходимости отключает конкретный канал с напряжением. Уровеньсрабатывания системы защиты настраивается производителем блока питания и можетсоставлять до 10-30 %. Это означает, что потребление, например, исходногонапряжения +5 В не может повыситься более чем на 10-30 %.
· Эффективность.Любое преобразование, механическое или электрическое, имеет КПД, позволяющийдобиться от блока питания максимальной отдачи при минимальных потерях'.Естественно, достичь стопроцентной эффективности невозможно. У качественныхблоков питания КПД составляет 75-90 %, в то время как у дешевых моделей — влучшем случае 80 %.
7. Типы периферийныхустройств
Устройства ввода знаковыхданных.
Ø Специальныеклавиатуры.
Устройства командногоуправления.
Ø Специальныеманипуляторы.
Устройства вводаграфических данных.
Ø Планшетныесканеры
Ø Ручные сканеры
Ø Барабанныесканеры
Ø Сканеры форм
Ø Штрих-сканеры
Ø Графическиепланшеты (дигитайзеры)
Ø Цифровыефотокамеры
Устройства вывода данных.
Ø Матричныепринтеры
Ø Лазерные принтеры
Ø Светодиодныепринтеры
Ø Струйные принтеры
Устройства храненияданных.
Ø Стримеры
Ø Накопители насъемных магнитных дисках
Ø Магнитооптическиеустройства
Ø Флеш-диски
Устройства обменаданными.
Ø Модем
8. Основныехарактеристики ЭВМ и вычислительных систем различных классов
Электроннаявычислительная машина (ЭВМ) — наиболее сложная цифровая система. В большинствецифровых ЭВМ можно выделить пять функциональных блоков, показанных на рис. 5.1.Устройствами ввода информации могут быть клавиатура, считыватель перфокарт,устройство ввода информации с магнитной ленты или обычная телефонная линия. Всеэти устройства обеспечивают передачу информации от человека к машине.Устройство ввода должно перекодировать информацию с языка, который используетчеловек, на язык двоичных символов, понятных ЭВМ.
Память ЭВМ —это хранилище данных и программ. Оно может быть дополнено устройствами храненияинформации вне центрального процессора. Большую часть памяти в центральномпроцессоре традиционно составляли ЗУ на магнитных сердечниках, но в настоящеевремя в центральном процессоре используются полупроводниковые ЗУ.
Арифметическоеустройство — это то, что большинство людей принимает за ЭВМ. Арифметическоеустройство складывает, вычитает, сравнивает и выполняет некоторые другиелогические операции. Обратите внимание на наличие двунаправленного канала связимежду памятью ЭВМ и арифметическим устройством. Другими словами, данные можнопереслать в арифметическое устройство для обработки и возвратить в память дляхранения. Арифметическое устройство иногда называют арифметико-логическимустройством (АЛУ).
Устройствоуправления — это «нервная система» ЭВМ. Оно регламентирует порядок работы всехостальных частей системы и «сообщает» устройству ввода, когда нужно вводитьинформацию и где разместить ее в памяти. Оно вызывает информацию из памяти ЭВМ,направляет в арифметическое устройство и дает команду на выполнение, например,операции сложения. Оно направляет ответ назад в память и к устройству вывода.Оно «сообщает» устройству вывода, когда нужно выводить информацию. Это тольконекоторые примеры тех функций, которые может выполнять устройство управления.
Устройствовывода информации — связующее звено между машиной и человеком. Эта связь можетосуществляться с помощью печатающего устройства (принтера), которое напоминаетпишущую машинку без клавиш. Блок вывода может выдавать информацию на дисплей сэлектронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), похожий на обычный телевизор. Выводимая изЭВМ информация может быть также размещена в ЗУ большой емкости, таких, какперфокарты или магнитные ленты. Устройство вывода информации должно«переводить» информацию с языка ЭВМ на язык, понятный человеку.
Весь центральныйблок, выделенный на рис. 1, часто называют центральным процессором (ЦП).Арифметическое устройство, память ЭВМ и большая часть блока управления обычноразмещаются в одном корпусе. Устройства, размещаемые вне центральногопроцессора, часто называют периферийными устройствами.
Основнымикорпусами для офисных и мультимедиа компьютеров являются Desktop, Mini-tower,Midi-tower; для серверов и графических станций применяются Big-tower.
Мощностьблоков питания составляет 150-250 Вт для Desktop, 300-400 Вт. Для Big-tower. Впоследнее время появились компьютеры, отвечающие жестким экологическимтребованиям, мощность их блоков питания составляет 70-75Ввт. Все кабелявыходящие из блоков питания имеют стандартную маркировку: земля — черный, «+5В» — красный, «+12 В» — желтый. Новейшим стандартом для ПК стал АТХ, которыйопределил новую конструкцию материнской платы и блока питания. В его основележит стандарт Slimline, но имеются несколько особенностей.
Расположениеблока питания и вентилятора относительно материнской платы позволяет болеекачественно решать проблему вентиляции за счёт распределения потока воздухавнутри корпуса. Также изменена конструкция разъемов для подключения блокапитания к материнской плате.
Обычноперсональные компьютеры IBM PC (рис. 1) состоят из трех частей: системногоблока, клавиатуры, позволяющей вводить символы в компьютер и монитора, дляизображения текстовой и графической информации.
Такжекомпьютеры выпускаются и в портативном варианте — обычно в «блокнотном»(ноутбук) исполнении (рис. 1). Здесь системный блок, монитор и клавиатуразаключены в один корпус: системный блок спрятан под клавиатурой, а мониторсделан как крышка к клавиатуре.
9. Понятие о семействахЭВМ. Супер-ЭВМ, мини-ЭВМ, микро-ЭВМ и ПЭВМ.
/>
Супер-ЭВМ
Это самые мощныекомпьютеры. Их применяют для обслуживания очень крупных организаций и дажецелых отраслей народного хозяйства. Штат обслуживания большой ЭВМ достигаетмногих десятков человек. На базе таких суперкомпьютеров создают вычислительныецентры, включающие в себя несколько отделов или групп.
Мини-ЭВМ
Используются крупнымипредприятиями, научными учреждениями и некоторыми высшими учебными заведениями,сочетающими учебную деятельность с научной. Мини-ЭВМ часто применяют дляуправления производственными процессами. Для организации работы с мини-ЭВМ тожетребуется специальный вычислительный центр, хотя и не такой многочисленный, какдля больших ЭВМ.
Микро-ЭВМ
Для обслуживания такогокомпьютера достаточно небольшой вычислительной лаборатории в составе несколькихчеловек. Необходимые системные программы обычно покупают вместе с микро-ЭВМ, аразработку нужных прикладных программ заказывают более крупным вычислительнымцентрам или специализированным организациям.
ПЭВМ
В сою очередь ониподразделяются на:
· Массовые
· Деловые
· Портативные
· Развлекательные
· Рабочие станции
Эта категория компьютеровполучила особо бурное развитие в течение последних двадцати лет. Такойкомпьютер предназначен для обслуживания одного рабочего места. Как правило, сПК работает один человек.
10. Устройства вводаданных в системах обработки данных, построенных на базе ПЭВМПланшетные сканеры
Планшетные сканерыпредназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачноголистового материала. Принцип действия этих устройств состоит в том, что лучсвета, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачныйматериал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами сзарядовой связью (ПЗС). Обычно элементы ПЗС конструктивно оформляют в виделинейки, располагаемой по ширине исходного материала. Перемещение линейкиотносительно листа бумаги выполняется механическим протягиванием линейки принеподвижной установке листа или протягиванием листа при неподвижной установкелинейки.
Основнымипотребительскими параметрами планшетных сканеров являются:
- разрешающаяспособность;
- производительность;
- динамическийдиапазон;
- максимальныйразмер сканируемого материала.
Разрешающая способностьпланшетного сканера зависит от плотности размещения приборов ПЗС на линейке, атакже от точности механического позиционирования линейки при сканировании. Типичныйпоказатель для офисного применения: 600-1200dpi (dpi — dots per inch —количество точек на дюйм). Для профессионального применения характерныпоказатели 1200-3000dpi.
Производительностьсканера определяется продолжительностью сканирования листа бумаги стандартногоформата и зависит как от совершенства механической части устройства, так и оттипа интерфейса, использованного для сопряжения с компьютером.
Динамический диапазонопределяется логарифмом отношения яркости наиболее светлых участков изображенияк яркости наиболее темных участков. Типовой показатель для сканеров офисногоприменения составляет 1,8-2,0, а для сканеров профессионального применения — от2,5 (для непрозрачных материалов) до 3,5 (для прозрачных материалов).Ручные сканеры
Принцип действия ручныхсканеров в основном соответствует планшетным. Разница заключается в том, чтопротягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется вручную. Равномерность иточность сканирования при этом обеспечиваются неудовлетворительно, иразрешающая способность ручного сканера составляет 150-300dpi.Барабанные сканеры
В сканерах этого типаисходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана,вращающегося с высокой скоростью. Устройства этого типа обеспечивают наивысшееразрешение (2400-5000dpi) благодаря применению не ПЗС, а фотоэлектронныхумножителей. Их используют для сканирования исходных изображений, имеющихвысокое качество, но недостаточные линейные размеры (фотонегативов, слайдов ит.п.).Сканеры форм
Предназначены для вводаданных со стандартных форм, заполненных механически или «от руки».Необходимость в этом возникает при проведении переписей населения, обработкерезультатов выборов и анализе анкетных данных.
От сканеров форм нетребуется высокой точности сканирования, но быстродействие играет повышеннуюроль и является основным потребительским параметром.Штрих-сканеры
Эта разновидность ручныхсканеров предназначена для ввода данных, закодированных в виде штрих-кода.Такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.Графические планшеты(дигитайзеры)
Эти устройствапредназначены для ввода художественной графической информации. Существуетнесколько различных принципов действия графических планшетов, но в основе всехих лежит фиксация перемещения специального пера относительно планшета. Такиеустройства удобны для художников и иллюстраторов, поскольку позволяют имсоздавать экранные изображения привычными приемами» наработанными длятрадиционных инструментов (карандаш, перо, кисть).
11. Устройства вводаизображений (электронные фотоаппараты, проекционные сканеры, видеокамеры,графоповторители)
Электронные фотоаппараты
Как и сканеры, этиустройства воспринимают графические данные с помощью приборов с зарядовойсвязью, объединенных в прямоугольную матрицу. Основным параметром цифровыхфотоаппаратов является разрешающая способность, которая напрямую связана сколичеством ячеек ПЗС в матрице. Наилучшие потребительские модели в настоящеевремя имеют до 1млн. ячеек ПЗС и, соответственно, обеспечивают разрешениеизображения до 800х1200 точек. У профессиональных моделей эти параметры выше.
Проекционные сканеры
У проекционных сканеровсчитывающая часть перемещается при помощи микромеханизма. Внешний вид ихнапоминает фотоувеличитель. Некоторые из этих сканеров не используют специальногоисточника света, им достаточно естественного освещения. Хотя проекционныесканеры обеспечивают сканирование с высоким разрешением и качеством слайдовнебольшого формата (как правило, размером не более 4 на 5 дюймов), документов, книг, добавляя способность вводить в компьютер проекции трехмерных предметов,они обладают существенным недостатком — низкой скоростью сканирования.Существуют две модификации: с горизонтальным и вертикальным расположениемоптической оси считывания.
Видеокамеры
Итак, цифровая камерапредназначена для ввода изображений в компьютер. Но печатные изображения вкомпьютер можно ввести и с помощью сканера, а “живые “кадры можно “схватить “иввести прямо с видеокамеры или с видеомагнитофона. Однако цифровые фотокамерыпревосходят по качеству ввод с видеокамеры. Кроме того, цифровая камера — самыйбыстрый и простой способ ввода изображения в компьютер. Цифровые камерызаписывают изображение в память, которая затем может быть без дополнительныхспециальных устройств введена в любой компьютер через порт связи. А чтобнавсегда сохранить полученные снимки, фирма Kodak разработала практическую инедорогую технологию размещения электронных фотографий на компакт-дисках встандарте Rodak Photo CD. Эта технология скоро вытеснит традиционную химическуюфотографию. На каждом компакт-диске может поместиться целый фотоальбом. Спомощью плейера, диски Photo CD можно просматривать на экране любого телевизораили компьютера.
Графоповторители
автоматическийкоординатограф ~ устройство отображения, предназначенное для вывода данных вграфической форме на бумагу, пластик, фоточувствительный материал или инойноситель путем черчения, гравирования, фоторегистрации или иным способом.Различают планшетные Г. (flatbed plotter) с размещением носителя на плоскойповерхности, барабанные Г. (drum plotter) с носителем, закрепляемым навращающемся барабане, рулонные или роликовые Г. (roll-feed plotter) с чертежнойголовкой, перемещающейся в одном направлении при одновременном перемещении носителяв перпендикулярном ему направлении. Изготавливаются в напольном (floor) инастольном (table) исполнении. По принципу построения изображенияподразделяются на векторные Г. (vector plotter) и растровые Г. (rasterplotter). Векторные Г. создают изображение пером или карандашом. Растровые Г.,наследуя конструктивные особенности принтеров, создают изображение путемпострочного воспроизведения. По способу печати подразделяются наэлектростатические Г. (electrostatic plotter) с электростатическим принципом воспроизведения;струйные Г. (ink-jet plotter), основанными на принципе струйной печати(выдавливании красящего вещества через сопла форсунок); лазерные Г. (laserplotter), воспроизводящие изображение с использованием луча лазера,светодиодные Г. (LED-plotter), отличающиеся от лазерных Г., способомперенесения изображения с барабана на бумагу, термические Г. (thermal plotter),микрофильм-плоттеры, фотоплоттеры (microfilm-plotter, photographic filmrecorder, photo plotter) с фиксацией изображения на светочувствительномматериале. Основные конструктивные и эксплуатационные характеристики Г., кроменазванных выше: а) формат воспроизводимого изображения оригинала, варьирующегообычно от А4 до АО для Г. не рулонного типа или измеряемого рабочей длинойбарабана и максимальной длиной рулона (до нескольких десятков метров), б)размер рабочего поля (plotterarea), в)точность (accuracy), г) разрешениерастровых Г. (обычно в переделах 300-2500 dpi), д) скорость прорисовки(plotting speed) или изготовления единицы продукции заданного формата,
е) наличие или отсутствиесобственной памяти (буфера), ж) интерфейс и программное обеспечение, Некоторыемодели Г. комплектуются или могут оснащаться насадками, дополняющими ихфункциями сканера
12. Устройства ввода ираспознавания рукописного текста. Клавиатуры. Манипуляторы
Клавиатуры
Клавиатура являетсяосновным устройством ввода данных. Специальные клавиатуры предназначены дляповышения эффективности процесса ввода данных. Это достигается путем измененияформы клавиатуры, раскладки ее клавиш или метода подключения к системномублоку.
Клавиатуры, имеющиеспециальную форму, рассчитанную с учетом требований эргономики, называютэргономичными клавиатурами. Их целесообразно применять на рабочих местах,предназначенных для ввода большого количества знаковой информации. Эргономичныеклавиатуры не только повышают производительность наборщика и снижают общееутомление в течение рабочего дня, но и снижают вероятность и степень развитияряда заболеваний, например туннельного синдрома кистей рук и остеохондрозаверхних отделов позвоночника.
Раскладка клавишстандартных клавиатур далека от оптимальной. Она сохранилась со времен раннихобразцов механических пишущих машин. В настоящее время существует техническаявозможность изготовления клавиатур с оптимизированной раскладкой, и существуютобразцы таких устройств (в частности, к ним относится клавиатура Дворака).Однако практическое внедрение клавиатур с нестандартной раскладкой находитсяпод вопросом в связи с тем, что работе с ними надо учиться специально. Напрактике подобными клавиатурами оснащают только специализированные рабочиеместа.
По методу подключения ксистемному блоку различают проводные и беспроводные клавиатуры. Передачаинформации в беспроводных системах осуществляется инфракрасным лучом. Обычныйрадиус действия таких клавиатур составляет несколько метров. Источником сигналаявляется клавиатура.
Манипуляторы
Кроме обычной мышисуществуют и другие типы манипуляторов, например: трекболы, пенмаусы,инфракрасные мыши.
Трекбол в отличие от мышиустанавливается стационарно, и его шарик приводится в движение ладонью руки.Преимущество трекбола состоит в том, что он не нуждается в гладкой рабочейповерхности, поэтому трекболы нашли широкое применение в портативныхперсональных компьютерах.
Пенмаус представляетсобой аналог шариковой авторучки, на конце которой вместо пишущего узлаустановлен узел, регистрирующий величину перемещения.
Инфракрасная мышьотличается от обычной наличием устройства беспроводной связи с системнымблоком.
Для компьютерных игр и внекоторых специализированных имитаторах применяют также манипуляторырычажно-нажимного типа (джойстики) и аналогичные им джойпады, геймпады иштурвально-педальные устройства. Устройства этого типа подключаются кспециальному порту, имеющемуся на звуковой карте, или к порту USB.
13. Устройства вводаданных в системах с мобильным ПЭВМ. Программное обеспечение, необходимое дляработы с современными устройствами ввода данных
Ультра мобильныйкомпьютер (UMPC) позиционируется между ноутбуками и карманными устройствами.
Масса UMPC составляет 690 г, толщина корпуса — 23,9 мм, длина — 227,5 мм, ширина — 123,9 мм.
Снабжен семидюймовымWSVGA-дисплеем (1024?600 точек на дюйм), QWERTY-клавиатурой, встроеннымсканером отпечатков пальцев для защиты доступа. Работает под управлением ОСWindows Vista Home Premium. Клавиатура разделена на два блока, расположенныхслева и справа от экрана в верхней части устройства. Для управления курсоромпользователю предложен джойстик. Многофункциональный слот для карт памятиSD/MMC. Имеет две камеры с разрешением 1,3 и 0,3 мегапиксела, встроенный модем,Wi-Fi (802.11 b/g), Bluetooth, розетку RJ45 для сетей Internet.
14. Устройства выводаинформации в системах обработки данных, построенных на базе ПЭВМ
Монитор
Матричные принтеры
Лазерные принтеры
Светодиодные принтеры
Струйные принтеры
15. Современные средствавизуального отображения информации – мониторы, принтеры, графопостроители
Мониторы.
Видеомониторы —устройства, предназначенные для вывода информации от ПК пользователю. Мониторыбывают монохромные (зеленое или янтарное изображение, большая разрешающаяспособность) и цветные. Самые качественные RGB-мониторы, обладают высокойразрешающей способностью для графики и цвета. Используется тот же принципэлектронной лучевой трубки как у телевизора. В портативных ПК используютэлектролюминесцентные или жидкокристаллические панели. Мониторы могут работатьв текстовом и графическом режимах. В текстовом режиме изображение состоит иззнакомест — специальных знаков, хранимых в видеопамяти дисплея, а в графическомизображение состоит из точек определенной яркости и цвета. Основныехарактеристики видеомониторов — разрешающая способность (от 600х350 до 1024х768точек), число цветов (для цветных) — от 16 до 256, частота кадров фиксированная60 Гц.
Принтеры.
Принтеры — это устройствавывода данных из ЭВМ, преобразовывающие информационные ASCII-коды всоответствующие им графические символы и фиксирующие эти символы на бумаге.Принтеры — наиболее развитая группа внешних устройств, насчитывается более 1000модификаций.
Принтеры бываютчерно-белые или цветные по способу печати они делятся на:
ü матричные — в этих принтерахизображение формируется из точек ударным способом, игольчатая печатающаяголовка перемещается в горизонтальном направлении, каждая иголочка управляетсяэлектромагнитом и ударяет бумагу через красящую ленту. Количество иглопределяет качество печати (от 9 до 24), скорость печати 100-300 символов/сек,разрешающая способность 5 точек на мм;
ü струйные — в печатающей головкеимеются вместо иголок тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагувыбрасываются мельчайшие капельки чернил (12 — 64 сопла), скорость печати до500 символов/сек, разрешающая способность — 20 точек на мм;
ü термографические — матричныепринтеры, оснащенные вместо игольчатой печатающей головки головкой стермоматрицей, при печати используется специальная термобумага;
ü лазерные — используетсяэлектрографический способ формирования изображений, лазер служит для созданиясверхтонкого светового луча, вычерчивающего на поверхности светочувствительногобарабана контуры невидимого точечного электронного изображения. Послепроявления изображения порошком красителя (тонера), налипающего на разряженныеучастки, выполняется печать — перенос тонера на бумагу и закреплениеизображения на бумаге при помощи высокой температуры. Разрешение у такихпринтеров до 50 точек/мм, скорость печати — 1000 символов/сек.
Графопостроители.
Для точного начертания схем,чертежей используется графопостроитель. Различаются планшетные и барабанныеграфопостроители.
Компьютер управляет специальнымкарандашом, который чертит линии по поверхности бумаги. В планшетном карандаш передвигаетсяпо поверхности в двух направлениях; в рулонном только поперек рулона бумаги, а бумагаперемещается вперед-назад.
16. Основные требования ксовременным средствам отображения информации
Графическоеустройство отображения информации (видеомонитор) должно соответствоватьдействующим на момент рассмотрения производства ГОСТам исанитарно-гигиеническим нормам.
2.4.1.2. Параметры видеомонитора (взаимодействующегос видеоконтроллером в составе системного блока), не оговоренные в данномдокументе, должны соответствовать требованиям ГОСТ 27016-6, ГОСТ 27954-88 и “ВременнымСанПин” N 5146-89 (или сменившим их документам).
2.4.1.3. Видеомонитор должен иметь (какминимум) следующие технические характеристики:
1) Размерэкрана по диагонали не менее 14 дюймов.
2) Частотарегенерации изображения (частота кадровой развертки) в двух режимах: основной — не менее 70 Гц и дополнительный — 60 Гц.
3) Величинадетального контраста, вычисляемая как отношение максимальной и минимальнойяркостей в изображении знака не менее 5:1.
4) Монитордолжен иметь антибликовое покрытие с коэффициентом отражения не более 0,5.
5) Монитордолжен иметь возможность регулировки положения экрана: по наклону в пределах _+15. по повороту в пределах _+ 30 по высоте сдвиг по высоте _+ 150-200 мм; (допустимо) регулировки в тех же пределах только по наклону и повороту.
6) В зонелегкой досягаемости (предпочтительно на лицевой панели ) должны находитьсяручки управления “яркость” и “контрастность”. На лицевой панели долженнаходиться индикатор наличия питания зеленого цвета.
7)Нестабильность положения изображения (низкочастотное дрожание изображения,колебания положения точки по уровню 50% яркости ) в диапазоне частот от 0,05 до10 Гц: не более 0,1 мм.
8) Должнобыть обеспечено снятие электростатического заряда с поверхности экрана,исключающее искрение и запыление.
Всемприведенным выше ограничениям удовлетворяют мониторы, сертифицированные постандартам безопасности MPR-2 или TCO.
2.4.1.4. Видеоконтроллер в составе системногоблока (во взаимодействии с видеомонитором) должен обеспечивать нижеследующее:
1) Наличиемногоцветного графического режима, при котором на экране отображается не менее:480 строк по 640 точек (256 цветов одновременно);
2) Приотображении алфавитно-цифровой информации на экране монитора отображение неменее: 24 строк по 80 символов в строке.
3) Скоростьвывода алфавитно-цифровой информации на экран (из программы пользователя) неменее: 1000 символов в секунду (без роллирования); 3000 символов в секунду (сроллированием ).
17. Современные мониторы– принципы действия и характеристики
Для представлениябуквенно-цифровой и графической информации служат мониторы. Монитор или дисплейявляется одним их основных блоков персонального компьютера (и одним из самыхдорогих) и от его характеристик в значительной степени зависит эффектиспользования компьютера. Монитор подключается к компьютеру через платувидеоадаптера, а его нормальную работу обеспечивает набор специальныхдрайверов, поставляемых вместе с монитором.
В современныхкомпьютерах используются два типа мониторов: на основе электронно-лучевыхтрубок (ЭЛТ) и жидкокристаллические дисплеи. В последнее время жидкокристаллическиедисплеи используются все более широко и не только в портативных компьютерах.
Принцип действиямониторов на ЭЛТ практически не отличается от обычных телевизоров. Пучокэлектронов, испускаемый электронной пушкой, модулируется специальными электродамии попадает на экран, покрытый слоем специального вещества — люминофора.Изображение на экране состоит из множества отдельных точек, называемыхпикселями. Под действием развертки электронный луч скользит по экрану строка застрокой и формирует изображение. От количества пикселей зависит четкостьизображения на экране монитора, которая является одной из основныххарактеристик монитора.
Второй важнойхарактеристикой видеомонитора является размер экрана. Обычно приводится размерего диагонали в дюймах. Наиболее распространенным является размер экрана 17 дюймов. Однако для профессионального использования графических пакетов и настольных издательскихсистем могут использоваться мониторы большей диагонали.
В настоящее время в персональныхкомпьютерах используются исключительно цветные мониторы, черно-белыеприменяются только в специализированных системах.
18. Печатающиеустройства. Принципы действия, особенности и характеристики принтеров
В качестве устройстввывода данных, дополнительных к монитору, используют печатающие устройства — принтеры, позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачномносителе. В настоящее время используется четыре принципиальных схемы нанесения изображенияна бумагу: матричная, струйная, лазерная, термопереноса. При матричной печатипечатающая головка ударяет иглами по бумаге через красящую ленту, изображение формируетсяв виде точек. При струйной печати печатающая головка выбрасывает через тонкие соплакраску на бумагу. При лазерной печати лазер поляризует поверхность печатающего барабана,к которой прилипают мелкие частицы красящего порошка. Краска наносится на бумагуи при нагреве впаивается в ее поверхность. При термопереносе нагреваетсяповерхность специальной бумаги, и в точках нагрева изменяется цвет с белого на черный.Для точного начертания схем, чертежей используется графопостроитель.Различаются планшетные и барабанные графопостроители.
Компьютер управляет специальнымкарандашом, который чертит линии по поверхности бумаги. В планшетном карандаш передвигаетсяпо поверхности в двух направлениях; в рулонном только поперек рулона бумаги, а бумагаперемещается вперед-назад.
19. Способы использованияустройств вывода информации в комплексах обработки данных, построенных на базеПЭВМ. Программное обеспечение, необходимое для работы с современнымиустройствами вывода информации
Частоиспользуемые мониторы. Наиболее широкое распространение на компьютерах IBM PCполучили мониторы типа MDA, CGA, Herkules, EGA и VGA.
В настоящеевремя мониторы MDA и CGA практически не используются, так как они не обладаютнадлежащей разрешающей способностью, что приводит к быстрому утомлению глаз.Кроме того, они не имеют программной загрузки шрифтов символов, поэтому дляизображения букв кириллицы приходится заменять микросхемы, хранящие шрифтысимволов.
В основном накомпьютерах используют мониторы SVGA, что позволяет добиться нужного качестваизображения.
20. Устройства ввода ивывода анимационной и акустической информации. Аппаратная основа построения системMulti-Media
Необходимостьиспользования специализированных технических средств для компьютерной графики ианимации (т.е. воспроизведения движущихся изображений) объясняется высокимитребованиями к системам отображения информации, к качеству воспроизводимогоизображения. При воспроизведении статических изображений повышение качествасвязано с увеличением разрешающей способности экрана и улучшениемцветопередачи, что, в свою очередь, требует значительного увеличениявидеопамяти и емкости внешних ЗУ. Необходимость работы в реальном масштабевремени при демонстрации фильмов (т.е. динамических изображений) предъявляетвысокие требования к производительности ЭВМ, причем не толькопроизводительности центрального процессора, но и скорости обмена с внешними устройствами.Дополнительные трудности возникают и вследствие того, что в качестве внешнихустройств приходится использовать видео- и аудиоаппаратуру, в которойреализованы иные принципы представления информации: информацию приходитсяперекодировать, что также требует дополнительных временных, аппаратурных ипрограммных ресурсов. Кроме того, редактирование видеоинформации,перекодирование ее, создание видеоэффектов часто связаны с вычислительнойобработкой, а следовательно, с дополнительными затратами времени.
Таким образом, прииспользовании ЭВМ для создания и демонстрации компьютерной графики и анимациитребуются: высокая производительность всего технического комплекса,специализированные преобразователи информации, технические средства длявысококачественного отображения, ввода-вывода и хранения больших объемовинформации.
Производительностьтехнического комплекса определяется, с одной стороны, производительностью егосоставных частей, а с другой — согласованностью составных частей, отсутствиемпростоев их из-за ожидания друг друга; совмещением во времени различныхопераций.
Технический комплекс — микропроцессорный комплект; интерфейс ввода-вывода; устройства ввода-вывода — представляет собой последовательно соединенную систему с параллельными ветвямисо стороны УВВ. Производительность такой системы зависит от быстродействиямикропроцессорного комплекта, пропускной способности интерфейса ввода-вывода,производительности и способа подключения УВВ, наличия специальных “ускорителей”в различных устройствах, а также от принятой в системе технологии обменаинформацией между отдельными частями технического комплекса (при этом нужноучитывать, что одним из элементов этого комплекса может являтьсячеловек-оператор, воспринимающий выводимую информацию и обладающий определеннымипараметрами, например, такими, как время реакции — величиной, не сопоставимой свременем выполнения операций электронной частью комплекса, или время восприятияинформации, инерционность зрения, к которым приходится подстраиватьпрограммно-технические комплексы.
Посколькувысококачественное изображение требует очень больших объемов памяти дляхранения каждого кадра изображения, для воспроизведения фильмов необходимовыводить на экран не менее 24 кадров в секунду (чтобы устранить мельканиеизображения), а человеку необходимо для восприятия изображения не менее 30 с.,для хранения фильмов реальной длительности в цифровом виде нужны запоминающиеустройства очень большого объема. Это удорожает такие системы и приводит кпоиску способов сжатия информации, для чего нашли широкое распространение какпрограммные, так и аппаратурные преобразователи.
Обилие разновидностейобрабатываемой в системах компьютерной графики и анимации информации приводит кнеобходимости использования различных устройств ввода: клавиатур, системкоординатного ввода, оптических читающих устройств, устройств вводаакустической информации, анимационных устройств ввода и др. и соответствующихустройств вывода информации: дисплеев, графических экранных станцийсинтезаторов речи, акустических систем, анимационных устройств вывода и др.
В состав анимационныхустройств ввода-вывода входят видеокамера, видеомагнитофон и телевизор, а такжепреобразователи видеосигналов.
21. Устройства накопленияданных современных вычислительных систем. Накопители на магнитных лентах (НМЛ,стримеры) и жестких магнитных дисках (НЖМД) большой емкости
Накопители на магнитнойленте исторически появились раньше, чем накопители на магнитном диске. Бобинныенакопители используются в суперЭВМ и mainframe. Ленточные накопители называютсястримерами, они предназначены для создания резервных копий программ идокументов, представляющих ценность. Запись может производиться на обычнуювидеокассету или на специальную кассету. Емкость такой кассеты до 1700 Мб,длина ленты 120 м, ширина 3.81 мм (2 — 4 дорожки). Скорость считыванияинформации-до 100 Кб/сек.
Стример (от англ.streamer) — запоминающее устройство на магнитной ленте с последовательнымдоступом к данным, по принципу действия — обычный магнитофон.
Преимущества: большаяёмкость, невысокая стоимость информационного носителя, стабильность работы,надёжность.
Недостатки:
•Низкая скорость доступак данным из-за последовательного доступа
•Большие размеры
Основное назначение:Запись и воспроизведение информации, создание резервных копий данных.
Магнитные диски (МД)— вкачестве запоминающей среды используются магнитные материалы со специальнымисвойствами, позволяющими фиксировать два направления намагниченности. Каждомуиз этих состояний ставятся в соответствие двоичные цифры — 0 и 1. Информация наМД записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрическихокружностей — дорожек. Каждая дорожка разбита на сектора (1 сектор = 512 б).Обмен между дисками и ОП происходит целым числом секторов. Кластер —минимальная единица размещения информации на диске, он может содержать один иболее смежных секторов дорожки. При записи и чтении МД вращается вокруг своейоси, а механизм управления магнитной головкой подводит ее к выбранной длязаписи или чтения дорожке.
НЖМД или «винчестеры»изготовлены из сплавов алюминия или из керамики и покрыты ферролаком, вместе сблоком магнитных головок помещены в герметически закрытый корпус. Емкостьнакопителей за счет чрезвычайно плотной записи достигает нескольких гигабайт,быстродействие также выше, чем у съемных дисков (за счет увеличения скоростивращения, т.к. диск жестко закреплен на оси вращения). Первая модель появиласьна фирме IBM в 1973 г. Она имела емкость 16 Кб и 30 дорожек/30 секторов.Диаметр ЖМД: 3,5" (есть 1,8" и 5,25"). Скорость вращения 7200об/мин, время доступа — 6 мс.
Каждым ЖМД проходитпроцедуру низкоуровневого форматирования — на носитель записывается служебнаяинформация, которая определяет разметку цилиндров диска на сектора и нумеруетих, маркируются дефектные сектора для исключения их из процесса эксплуатациидиска. В ПК имеется один или два накопителя. Один ЖД можно разбить при помощиспециальной программы на несколько логических дисков и работать с ними как сразными ЖД.
22. Особенностиконтроллеров НЖМД для построения серверов ЛВС
Контроллеры служат дляобеспечения прямой связи с ОП, минуя МП, они используются для устройствбыстрого обмена данными с ОП – НЖМД.
Контроллеры служат дляобеспечения работы в групповом или сетевом режиме.
Особенности НЖМД или«винчестеры». Емкость накопителей за счет чрезвычайно плотной записи достигаетнескольких гигабайт, быстродействие также выше, чем у съемных дисков (за счетувеличения скорости вращения, т.к. диск жестко закреплен на оси вращения).
23. Оптические диски и CD-ROM, особенности применения для распространения ихранения информации
Диски относятся кносителям информации с прямым доступом, т.е. ПК может обратиться к дорожке, накоторой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новуюинформацию, непосредственно.
НОД (накопители наоптических дисках) делятся на:
не перезаписываемыелазерно-оптические диски или компакт-диски (CD-ROM). Поставляются фирмой-изготовителемс уже записанной на них информацией. Запись на них возможна в лабораторныхусловиях лазерным лучом большой мощности. В оптическом дисководе ПК эта дорожкачитается лазерным лучом меньшей мощности. Ввиду чрезвычайно плотной записиCD-ROM имеют емкость до 1,5 Гб, время доступа от 30 до 300 мс, скоростьсчитывания данных от 150 до 1500 Кб/сек;
перезаписываемые CD-дискиимеют возможность записывать информацию прямо с ПК, но для этого необходимоспециальное устройство.
Магнитооптические диски(ZIP) — запись на такой диск производится под высокой температуройнамагничиванием активного слоя, а считывание — лучом лазера. Эти диски удобныдля хранения информации, но оборудование стоит дорого. Емкость такого диска до20,8 Мб, время доступа от 15 до 150 мс, скорость считывания информации до 2000Кб/сек.
Компакт-диск
Компакт-диск(«CD», «Shape CD», «CD-ROM», «КД ПЗУ») — оптический носитель информации в видедиска с отверстием в центре, информация с которого считывается с помощьюлазера. Изначально компакт-диск был создан для цифрового хранения аудио, однаков настоящее время широко используется как устройство хранения данных широкогоназначения. Аудио-компакт-диски по формату отличаются от компакт-дисков сданными, и CD-плееры обычно могут воспроизводить только их (на компьютере,конечно, можно прочитать оба вида дисков). Встречаются диски, содержащие какаудиоинформацию, так и данные — их можно и послушать на CD-плеере, и прочитатьна компьютере. С развитием mp3 производители бытовых CD-плееров и музыкальных центровначали снабжать их возможностью чтения mp3-файлов с CD-ROM’ов.
Аббревиатура «CD-ROM»означает «Compact Disc Read Only Memory» что в переводе обозначает компакт-дискс возможностью чтения. «КД ПЗУ» означает «Компакт-диск, постоянное запоминающееустройство». CD-ROM’ом часто ошибочно называют CD-привод для чтениякомпакт-дисков.
24. Что такое SPP, ECP, EPP?
Это режимы работыпараллельного (LPT) порта:
SPP (Standard ParallelPort — стандартный параллельный порт) — обычный интерфейс PC AT. Осуществляет8-разрядный вывод данных с синхронизацией по опросу или по прерываниям.Максимальная скорость вывода — около 80 кб/с. Может использоваться для вводаинформации по линиям состояния, максимальная скорость ввода — примерно вдвоеменьше.
EPP (Enhanced ParallelPort — расширенный параллельный порт) — скоростной двунаправленный вариантинтерфейса. Изменено назначение некоторых сигналов, введена возможностьадресации нескольких логических устройств и 8-разрядного ввода данных,16-байтовый аппаратный FIFO-буфер. Максимальная скорость обмена — до 2 Мб/с.
ECP (Enhanced CapabilityPort — порт с расширенными возможностями) — интеллектуальный вариант EPP.Введена возможность разделения передаваемой информации на команды и данные,поддержка DMA и сжатия передаваемых данных методом RLE (Run-Length Encoding —кодирование повторяющихся серий).
25. Что такое IR Connector?
Infrared Connector — разъем для инфракрасного излучателя/приемника. Подключен к одному из встроенныхCOM-портов (обычно — COM2) и позволяет установить беспроводную связь с любымустройством, снабженным подобным излучателем и приемником. Работает по тому же
принципу, что и пультыуправления бытовой радиоаппаратурой.
26. Что такое USB, AGP, ACPI?
USB (Universal Serial Bus— универсальная последовательная магистраль). Это одно из последнихнововведений в архитектурах материнских плат. Этот стандарт определяет способвзаимодействия компьютера с периферийным оборудованием. Он позволяет подключатьдо 256 различных устройств, имеющих последовательный интерфейс. Устройствамогут включаться цепочками (каждое следующее устройство подключается кпредыдущему). Производительность шины USB относительно невелика и составляет до1,5Мбит/с, но для таких устройств, как клавиатура, мышь, модем, джойстик ит.п., этого достаточно. Удобство шины состоит в том, что она практическиисключает конфликты между различным оборудованием, позволяет подключать иотключать устройства в «горячем режиме» (не выключая компьютер) и позволяетобъединять несколько компьютеров в простейшую локальную сеть без примененияспециального оборудования и программного обеспечения.
AGP (Advanced GraphicPort)
Видеоадаптер —устройство, требующее особенно высокой скорости передачи данных. Как привнедрении локальной шины VLB, так и при внедрении локальной шины PCIвидеоадаптер всегда был первым устройством, «врезаемым» в новую шину. Сегодняпараметры шины PCI уже не соответствуют требованиям видеоадаптеров, поэтому дляних разработана отдельная шина, получившая название AGP (Advanced Graphic Port— усовершенствованный графический порт). Частота этой шины соответствуетчастоте шины PCI (33МГц или 66МГц), но она имеет много более высокую пропускнуюспособность — до 1066Мбайт/с (в режиме четырехкратного умножения).
ACPI
(Advanced ConfigurationPower Interface — интерфейс расширенной конфигурации по питанию) — предложеннаяMicrosoft единая система управления питанием для всех компьютеров, наподобиеиспользуемой в NoteBook. В частности, позволяет предусмотрено сохранениесостояния системы перед отключением питания, с последующим его восстановлениембез полной перезагрузки.
27. Устройства ввода(принтеры – матричный, струйный, лазерный; монитор)
В качестве устройстввывода данных, дополнительных к монитору, используют печатающие устройства(принтеры), позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачномносителе. По принципу действия различают матричные, лазерные, светодиодные иструйные принтеры.
Матричные принтеры:
Это простейшие печатающиеустройства. Данные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударецилиндрических стержней («иголок») через красящую ленту. Качество печатиматричных принтеров напрямую зависит от количества иголок в печатающей головке.Наибольшее распространение имеют 9-игольчатые и 24-игольчатые матричныепринтеры. Последние позволяют получать оттиски документов, не уступающие покачеству документам, исполненным на пишущей машинке. Производительность работы матричных принтеров оценивают поколичеству печатаемых знаков в секунду.
Лазерные принтеры обеспечиваютвысокое качество печати, не уступающее, а во многих случаях и превосходящееполиграфическое. Они отличаются также высокой скоростью печати, котораяизмеряется в страницах в минуту. Как и в матричных принтерах, итоговоеизображение формируется из отдельных точек.
Принцип действия лазерныхпринтеров следующий:
· в соответствии споступающими данными лазерная головка испускает световые импульсы, которыеотражаются от зеркала и попадают на поверхность светочувствительного барабана;
· горизонтальнаяразвертка изображения выполняется вращением зеркала;
· участкиповерхности светочувствительного барабана, получившие световой импульс,приобретают статический заряд;
· барабан привращении проходит через контейнер, наполненный красящим составом (тонером), итонер закрепляется на участках, имеющих статический заряд;
· при дальнейшемвращении барабана происходит контакт его поверхности с бумажным листом, врезультате чего происходит перенос тонера на бумагу;
· лист бумаги снанесенным на него тонером протягивается через нагревательный элемент, врезультате чего частицы тонера спекаются и закрепляются на бумаге.
Струйные принтеры
В струйных печатающихустройствах изображение на бумаге формируется из пятен, образующихся припопадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель красителя происходитпод давлением, которое развивается в печатающей головке за счетпарообразования. В некоторых моделях капля выбрасывается щелчком в результатепьезоэлектрического эффекта — этот метод позволяет обеспечить более стабильнуюформу капли, близкую к сферической.
Качество печатиизображения во многом зависит от формы капли и ее размера, а также от характеравпитывания жидкого красителя поверхностью бумаги. В этих условиях особую рольиграют вязкостные свойства красителя и свойства бумаги.
К положительным свойствамструйных печатающих устройств следует отнести относительно небольшое количестводвижущихся механических частей и, соответственно, простоту и надежностьмеханической части устройства и его относительно низкую стоимость. Основнымнедостатком, по сравнению с лазерными принтерами, является нестабильностьполучаемого разрешения, что ограничивает возможность их применения вчерно-белой полутоновой печати.
Монитор
Большинством параметровизображения, полученного на экране монитора, можно управлять программно.Программные средства, предназначенные для этой цели, обычно входят в системныйкомплект программного обеспечения.
28. Коммуникационные устройства(сетевая плата, модем)
Модем
Устройство,предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналамсвязи, принято называть модемом (модулятор + демодулятор). При этом под каналомсвязи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные,радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способпередачи данных (цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа каналасвязи устройства приема-передачи подразделяют на радиомодемы, кабельные модемыи прочие. Наиболее широкое применение нашли модемы, ориентированные наподключение к коммутируемым телефонным каналам связи.
Цифровые данные,поступающие в модем из компьютера, преобразуются в нем путем модуляции (поамплитуде, частоте, фазе) в соответствии с избранным стандартом (протоколом) инаправляются в телефонную линию. Модем-приемник, понимающий данный протокол,осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) и пересылает восстановленныецифровые данные в свой компьютер. Таким образом, обеспечивается удаленная связьмежду компьютерами и обмен данными между ними.
К основнымпотребительским параметрам модемов относятся:
- производительность(бит/с);
- поддерживаемыепротоколы связи и коррекции ошибок;
- шинный интерфейс,если модем внутренний (ISA или РСГ).
От производительностимодема зависит объем данных, передаваемых в единицу времени. От поддерживаемыхпротоколов зависит эффективность взаимодействия данного модема с сопредельнымимодемами (вероятность того, что они вступят во взаимодействие друг с другом приоптимальных настройках). От шинного интерфейса в настоящее время пока зависиттолько простота установки и настройки модема (в дальнейшем при общемсовершенствовании каналов связи шинный интерфейс начнет оказывать влияние и напроизводительность).
Сетевая плата
Платы сетевого адаптеравыступают в качестве физического интерфейса, или соединения между компьютером исетевым кабелем. Платы вставляются в специальные гнезда (слоты расширения) всехкомпьютеров и серверов. Чтобы обеспечить физическое соединение между компьютероми сетью, к соответствующему разъему, или порту, платы (после ее установки) подключаютсетевой кабель. Назначение платы сетевого адаптера:
- подготовка данных, поступающихот компьютера, к передаче по
сетевому кабелю;
- передача данныхдругому компьютеру;
- управление потокомданных между компьютером и кабельной системой;
- плата сетевогоадаптера принимает данные из сетевого кабеля и переводит в форму, понятнуюцентральному процессору компьютера.
Плата сетевого адаптерасостоит из аппаратной части и встроенных программ, записанных в ПЗУ (постоянномзапоминающем устройстве). Эти программы реализуют функции подуровней управлениялогической связью и управление доступом к среде канального уровня модели OSI.
Список используемойлитературы
(1) В. Бройдо, О. Ильина. АрхитектураЭВМ и систем. Учебник для вузов 2006-05-07
(2) С.В. Симонович. Информатика.Базовый Курс. 2-ое издание
(3) Гук М. Аппаратные средства IBMPC. Энциклопедия. СПб.: Издательство «Питер», 2000. — 816 c.
(4) Е.П. Бененсон, И.М. Витенберг,В.В. Мельников и д.р. Печатающие устройства персональных для ЭВМ: Справочник /:Под ред. И.М. Витенберга. — М.: Радио и связь, 1992.-208 с.