Лекции по "Информатике"

Последовательный  порт передает информацию по одному биту, а  через последовательные порты подключаются такие устройства, как мышь, внешний  модем и плоттер.

Важнейшими  типами плат расширения являются:

1) видеоадаптеры (необходимы для нормального функционирования ПК);

2) внутренние модемы (требуются для использования внутренних модемов);

3) звуковые платы (предназначены для систем мультимедиа);

4) адаптеры локальной сети (необходимы при использовании компьютера в среде локальной вычислительной сети).

Помимо  перечисленных используются и другие типы плат расширения:

• управления сканером;

• управления стримером;

• интерфейс SCSI;

• контроллеры устройств виртуальной реальности;

• АЦП;

• устройства считывания штрихового кода;

• управление световым пером;

• связи с большими ЭВМ;

• платы акселераторов.

В ПК предусмотрены  специальные контроллеры  ввода-вывода, который  реализуется через порты ввода-вывода.

Последовательный  порт передает информацию по одному биту, а параллельный передает информацию побайтно. Через последовательные порты подключаются такие устройства, как мышь, внешний модем и плоттер.

3.4. Накопители информации

Прибор, предназначенный  для длительного  хранения значительных объемов информации, называется накопителем или внешним запоминающим устройством, устройством массовой памяти.

В зависимости от размещения в ПК различают  накопители:

1) внешние, которые находятся вне системного блока и имеют собственный корпус, источник питания, а также выключатель и кабель;

2) внутренние, которые находятся на монтажной стойке системного блока компьютера. Данные устройства не обладают собственным корпусом и подключаются к контроллеру накопителей и источнику питания ПК.

По  способу записи различают  устройства произвольного  и последовательного  доступа.

К основным типам накопителей  на дисках относятся:

• накопители на гибких магнитных дисках;

• накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД), винчестер;

• накопители на сменных компакт-дисках.

В накопителях на гибких магнитных дисках {дискетах) запись информации производится по дорожкам, делящимся на отдельные секторы. Между этими секторами существуют межсекторные промежутки. В зависимости от типа устройства и носителя и способа разметки последнего подбираются число дорожек и секторов и размер сектора.

Принцип работы таких накопителей  заключается в  том, что дискета, которая устанавливается  в накопитель, вращается  со скоростью 300–360 об/мин, чем обеспечивается доступ к нужному сектору. Запись на диск специальной управляющей информации носит название форматирования.

Накопители  на жестких магнитных  дисках представляют собой несколько металлических дисков, которые размещены на одной оси и заключены в герметизированный металлический корпус. Перед использованием эти диски нужно отформатировать. На жестких дисках информация располагается на дорожках, а внутри дорожек – на секторах. Совокупность дорожек на пакете магнитных дисков с одинаковыми номерами называется цилиндром.

Среди основных характеристик  НЖМД выделяют:

• информационную емкость;

• плотность записи;

• число дорожек;

• время доступа (миллисекунды);

• наружные габаритные размеры;

• накопители на перезаписываемых компакт-дисках;

• накопители на сменных магнитных дисках большой емкости;

• накопители на магнитооптических дисках.

Подобные  накопители подключают к системной шине с помощью различного типа интерфейса, среди  которых элементы соединения и вспомогательные  схемы управления, нужные для соединения устройств.

Накопители  на сменных компакт-дисках применяются при использовании систем мультимедиа. Эти накопители (CD-ROM) приспособлены для считывания информации с компакт-дисков, вмещающих до 700 Мб. Запись на подобные диски осуществляется единожды с помощью специального оборудования.

Накопители  на перезаписываемых компакт-дисках CD-RW, в отличие от накопителей на СБ^дисках, позволяют применять многократную перезапись.

Накопители  на сменных магнитных  дисках большой емкости предназначены для записи на сменный диск до 200 Мб информации и более.

Накопители  на магнитооптических  дисках используют оригинальную схему чтения-записи информации, обеспечивающую высокую информационную емкость носителей и надежность хранения записанной информации. Запись на эти носители осуществляется долговременно, а считывание достаточно быстро.

Устройства  для записи и чтения цифровой информации на кассету с магнитной  лентой называются стримерами. Они являются накопителями на магнитной ленте. Их используют для резервного архивирования информации. Среди положительных качеств таких записей большие объемы хранимой информации и низкая стоимость хранения данных.

3.5. Видеоконтроллеры  и мониторы

Устройства, осуществляющие отображение  информации на экране монитора, называются видеоадаптерами, или видеоконтроллерами. Видеоконтроллер – это плата расширения, обеспечивающая формирование изображения на экране монитора с использованием информации, которая передается от процессора.

Видеоконтроллеры  подключают к ПК с  помощью специальных  локальных шин PCI или AGP. Интерфейс AGP применяется для  ускорения обмена данными между  процессором и  видеоплатой. Многие видеоплаты рассчитаны на подключение к материнской плате через разъем AGP.

Информация  отображается в текстовом  или графическом  режиме. В текстовом режиме используется посимвольное изображение данных на экране монитора, и данные изображения хранятся в ПЗУ. Изображения после включения питания компьютера перезаписываются из ПЗУ в ОП. При работе в графическом режиме применяется поточечное отображение информации на экране, при этом каждая точка экрана моделируется рядом битов, которые характеризуют цвет каждой из изображаемых точек. В режиме VGA каждая точка задается последовательностью из четырех бит, поэтому каждая точка может отображаться в одном из 16 = 24возможных цветов. Моделирование графического экрана можно осуществить разными наборами точек, как по вертикали, так и горизонтали.

Современные видеоадаптеры носят  название графических ускорителей, так как они имеют специальные микросхемы, позволяющие ускорить обработку больших массивов видеоданных. Также данные графические ускорители называют акселераторами, они обладают своим специализированным микропроцессором и памятью. Важен объем этой памяти, так как в ней формируется полное графическое поточечное изображение экрана. В процессе своей работы видеоадаптер применяет собственную память, но не оперативную.

Однако  для качественного  воспроизведения  изображения недостаточно иметь видеопамять  необходимого объема. Важно, чтобы монитор  мог обеспечивать вывод в режимах  с высоким разрешением  и чтобы программное  обеспечение, которое  задает формирование изображения, могло  поддерживать соответствующий  видеорежим.

В настольных компьютерах  применяются мониторы на электронно-лучевых трубках, жидкокристаллические мониторы (LCD) и реже плазменные мониторы.

При работе в графических  средах следует использовать мониторы с диагональю экрана не менее 15–17 дюймов. Среди основных параметров мониторов  можно выделить:

• максимальное разрешение;

• длину диагонали;

• расстояние между пикселями;

• частоту кадровой развертки;

• степень соответствия стандартам экологической безопасности.

Изображение считается более  качественным, если расстояние между  пикселями минимально, а частота кадровой развертки высока. При частоте не менее 75 Гц обеспечивается уровень комфортности изображения для  глаза. Идеальной  частотой развертки  считается частота 110 Гц, при которой  изображение воспринимается абсолютно неподвижным. Частота кадровой развертки не является постоянной величиной, т. е. при работе с большей разрешающей способностью один и тот же монитор использует меньшую частоту. На качество изображения влияет и вид применяемого видеоадаптера, так как недорогие модели могут не поддерживать соответствующую частоту.

В персональных компьютерах  используются LCD–  и TFT-дисплеи, а также  дисплеи с двойным  сканированием экрана. Дисплеи TFT наиболее перспективные, но достаточно дорогие. Разрешающая  способность TFT-дисплеев составляет 640x480, а  в более дорогих  портативных ПК – 800x600 точек и реже 1024x768.

3.6. Устройства ввода  информации

Основным  стандартным устройством  ввода информации в ПК является клавиатура. В ее корпусе присутствуют датчики клавиш, схемы дешифрации и микроконтроллер. Каждая клавиша соответствует определенному порядковому номеру. При надавливании на клавишу информация об этом передается процессору в виде соответствующего кода. Данный код интерпретируетсядрайвером – специальной программой, принимающей вводимые с клавиатуры символы.

На  клавиатуре присутствуют клавиши, которые  не посылают процессору никакого кода и используются для переключения состояния специальных  признаков статуса  клавиатуры.

Для экономии места в  портативных и  карманных ПК используются клавиатуры с небольшим  числом клавиш.

Расположение  клавиш на клавиатуре соответствует стандарту  латинских печатающих машинок.

Координатные  манипуляторы – это устройства покоординатного ввода. К ним относятся мыши, трекболы и пойнтеры.

Мышь подключают к компьютеру через последовательный порт. При перемещении мыши информация о виде данного перемещения передается драйверу, который изменяет местоположение курсора мыши на экране. Благодаря этому можно сообщать прикладной программе текущие значения его координат. Мышь играет особую роль при работе с графической информацией в графических редакторах, системах автоматизированного проектирования. Чаще всего используются левая и правая кнопки мыши. Обычно программы отслеживают одно– и двукратное нажатие левой клавиши мыши, а также однократное нажатие правой.

Трекболом называют шар, встроенный в клавиатуру, который отличается от мыши тем, его не нужно перемещать по рабочей поверхности.

 

 

 

Пойнтер является аналогом джойстика и размещается на клавиатуре.

Трекболы  и пойнтеры чаще всего  применяются в  портативных компьютерах, а в карманных  компьютерах в  качестве устройства покоординатного  ввода используется сенсорный экран.

Сканерами называют устройства ввода графической информации в компьютер. Различают ручные, планшетные и рулонные сканеры; черно-белые и цветные.

Используя ручной сканер, необходимо перемещать его вдоль поверхности листа, с которого снимается изображение. Отдельные элементы изображения можно вводить по частям и совмещать их в необходимой последовательности, применяя специальные программы.

Планшетные  сканеры отличаются простотой в использовании, большей производительностью, чем ручные, и дороговизной. При работе с такими сканерами книгу в развернутом виде помещают на планшет сканера, и он самостоятельно считывает весь лист целиком. Данные сканеры имеют высокую разрешающую способность, благодаря чему их используют для ввода в ПК фотографий и сложных иллюстраций.

Рулонные  сканеры также являются простыми в использовании и предназначены для непрерывного считывания информации с рулонных носителей, например, при анализе экспериментальных данных.

Сканеры можно разделить  на черно-белые и  цветные. Черно-белые сканеры в основном применяются для сканирования текстовой информации, а цветные – для графической.

Дигитайзеры – это устройства поточечного координатного ввода графических изображений, которые используются в системах автоматического проектирования, компьютерной графике и анимации. Данный прибор позволяет с большой точностью ввести сложные изображения, такие, как чертежи, карты и др.