Краткая информация по теме «Аппаратное и программное

Краткая информация по теме «Аппаратное и программное
обеспечение ПК»
Комментарии.
Рекомендуется использовать данную информацию при подготовке к тестированию темы
№2 «Технические средства реализации информационных процессов».
Программное обеспечение
Выделим 4 раздела:
1. Операционные системы
2. Инструментальные среды проектирования и языки программирования
3. Специализированные пакеты программ
4. Прочее ПО
Программное обеспечение на компьютере хранится в каталогах (директориях, папках) в
виде файлов. Файл - это обособленный программный продукт. Специальные атрибуты
файла: R (Read only) – только для чтения,
Н (Hidden) – скрытый файл, S (System)
– системный файл, A (Archive) – архивированный файл.
Операционные системы
http://www.citforum.ru/operating_systems/sos/contents.shtml
1.
2.
3.
4.
5.
Семейство операционных систем Windows
Семейство операционных систем Unix
Семейство операционных систем Linux
Семейство операционных систем NetWare
Прочие операционные системы (OS2, Mac OS, BeOS, MS DOS, Cisco IOS и др.)
В функции операционной системы входит: осуществление диалога с пользователем
Архитектура ПК определяет принципы действия, информационные
связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера:
процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств.
● Арифметическо-логическое устройство — для непосредственного осуществления
вычислений и логических операций.
● Устройство управления — для организации процесса управления программ.
● Запоминающее устройство (память) — для хранения программ и информации.
● Внешние устройства — для ввода и вывода информации.
1
Классическая архитектура (архитектура фон Неймана)
Микропроцессор (МП):
•
устройство управления (УУ)
•
арифметико-логическое устройство (АЛУ)
•
микропроцессорная память (МПП)
•
интерфейсная система (ИС) микропроцессора
Интерфейс (interface) - совокупность средств сопряжения и связи устройств
компьютера, обеспечивающая их эффективное взаимодействие.
•
Генератор тактовых импульсов.
Частота генератора тактовых импульсов является одной из основных характеристик
персонального компьютера и во многом определяет скорость его работы.
•
Системная шина. Все блоки подключаются к шине через контроллеры (адаптеры).
Информационная магистраль (шина) – шина данных + адресная шина + шина
управления)
Разрядность микропроцессора
2
Информация внутри компьютера представлена в виде двоичных чисел, т.е. сочетаний
логических единиц и нулей, называемых битами (1 бит- один двоичный разряд, 1 или 0).
Между устройствами компьютера данные передаются не сплошным потоком, а порциямимашинными словами, одно машинное слово передаётся за один такт работы компьютера.
Количество бит в машинном слове называется разрядностью. Чем больше
разрядность, т.е. чем длиннее машинное слово, тем быстрее передаётся и обрабатывается
информация, тем быстрее работает компьютер.
Применительно к микропроцессору, различают три вида разрядности:
1. разрядность регистров микропроцессора;
2. разрядность шины данных;
3. разрядность шины адреса.
Характеристики процессора:
быстродействие (производительность, тактовая частота) — количество операций,
выполняемых в секунду.
разрядность — максимальное количество разрядов двоичного числа, над которыми
одновременно может выполняться машинная операция.
Интерфейсная система - это:
— шина управления (ШУ) - предназначена для передачи управляющий импульсов и
синхронизации сигналов ко всем устройствам ПК;
— шина адреса (ША) - предназначена для передачи кода адреса ячейки памяти или порта
ввода/вывода внешнего устройства;
— шина данных (ШД) - предназначена для параллельной передачи всех разрядов
числового кода;
— шина питания - для подключения всех блоков ПК к системе электропитания.
Интерфейсная система обеспечивает три направления передачи информации:
ƒ
между МП и оперативной памятью;
ƒ
между МП и портами ввода/вывода внешних устройств;
ƒ
между оперативной памятью и портами ввода/вывода внешних устройств.
Обмен информацией между устройствами и системной шиной происходит с
помощью кодов ASCII.
Память - устройство для хранения информации в виде данных и программ. Память
делится прежде всего на внутреннюю (расположенную на системной плате) и внешнюю
(размещенную на разнообразных внешних носителях информации).
Внутренняя память в свою очередь подразделяется на:
3
- ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) или ROM (read only memory), которое
содержит - постоянную информацию, сохраняемую даже при отключенном питании,
которая служит для тестирования памяти и оборудования компьютера, начальной загрузки
ПК при включении. Запись на специальную кассету ПЗУ происходит на заводе фирмыизготовителя ПК и несет черты его индивидуальности. Объем ПЗУ относительно невелик
- от 64 до 256 Кб.
- ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, ОП — оперативная память) или
RAM (random access memory), служит для оперативного хранения программ и данных,
сохраняемых только на период работы ПК. Она энергозависима, при отключении питания
информация теряется. ОП выделяется особыми функциями и спецификой доступа:
ОП хранит не только данные, но и выполняемую программу;
МП имеет возможность прямого доступа в ОП, минуя систему ввода/вывода.
Логическая организация памяти — адресация, размещение данных определяется
ПО, установленным на ПК, а именно ОС.
Объем ОП колеблется в пределах от 64 Кб до 64 Мб и выше, как правило, ОП
имеет модульную структуру и может расширяться за счет добавления новых
микросхем.
Кэш-память - имеет малое время доступа, служит для временного хранения
промежуточных результатов и содержимого наиболее часто используемых ячеек ОП и
регистров МП.
Объем кэш-памяти зависит от модели ПК и составляет обычно 256 Кб.
Внешняя память. Устройства внешней памяти весьма разнообразны.
Предлагаемая классификация учитывает тип носителя, т.е. материального объекта,
способного хранить информацию.
Память компьютера построена из двоичных запоминающих элементов — битов,
объединенных в группы по 8 битов, которые называются байтами. Единицы измерения
памяти совпадают с единицами измерения информации. Все байты пронумерованы.
Номер байта называется его адресом.
Итак, различают два основных вида памяти — внутреннюю и внешнюю.
•
Основная память (ОП).
•
постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)
•
оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)
•
Внешняя память (ВЗУ).
В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и специальная
память.
Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и
целостность её содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер.
4
В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с
процессором.
Информация от ВЗУ к процессору и наоборот циркулирует примерно по следующей
цепочке:
Кластер: В запоминающих устройствах — минимальный объем дискового пространства,
который может быть выделен для размещения файла. Все файловые системы,
используемые Windows 2000 для работы с жесткими дисками, основаны на кластерах,
которые состоят из одного или нескольких смежных секторов. Чем меньше размер
кластера, тем более эффективно используется дисковая память. Если размер кластера не
задан во время форматирования, он выбирается Windows в зависимости от объема диска.
Стандартные значения подобраны таким образом, чтобы снизить потерю дискового
пространства и степень возможной фрагментации тома. Кластеры также называют
единичными блоками. В компьютерных сетях — группа независимых компьютеров,
работающих вместе в виде единой системы, предоставляющей клиентам общий набор
служб. Кластер позволяет расширить как доступность служб, так и масштабируемость и
управляемость их операционной системы.
Кэш - логическое хранилище данных записей ресурсов для последних имен удаленных
узлов, определенных службами DNS и WINS. Кэш, как правило, создается динамически во
время отправки компьютером запросов и разрешения имен. Кроме того, он также
помогает оптимизировать время, необходимое для определения запрошенных имен. Файл
КЭШа - файл, используемый сервером DNS для загрузки своего кэша имен при запуске
службы. Файл кэша называется также файлом корневых ссылок, поскольку DNS
использует записи ресурсов, хранящиеся в этом файле, для поиска корневых серверов,
обеспечивающих перенаправление на официальные серверы удаленных имен. На серверах
DNS с Windows файл кэша имеет имя Cache.dns и размещается в папке
%СистемныйКорневойКаталог%\System32\Dns.
Кэш-память — это высокоскоростная память произвольного доступа, используемая
процессором компьютера для временного хранения информации. Она увеличивает
производительность, поскольку хранит наиболее часто используемые данные и команды
«ближе» к процессору, откуда их можно быстрее получить. Кэш-память напрямую влияет
на скорость вычислений и помогает процессору работать с более равномерной загрузкой.
Представьте себе массив информации, используемой в вашем офисе. Небольшие объемы
информации, необходимой в первую очередь, скажем список телефонов подразделений,
висят на стене над вашим столом. Точно так же вы храните под рукой информацию по
текущим проектам. Реже используемые справочники, к примеру, городская телефонная
книга, лежат на полке, рядом с рабочим столом.
FAT (file allocation table) — таблица размещения файлов). Windows хранит в таблице
размещения файлов сведения о каждом файле, чтобы при необходимости можно было
извлечь нужный файл. файловая система. NTFS - Улучшенная файловая система,
обеспечивающая уровень быстродействия и безопасности, а также дополнительные
возможности, недоступные ни в одной версии файловой системы FAT.
5
В состав внешней памяти компьютера входят:
•
накопители на жёстких магнитных дисках;
•
накопители на гибких магнитных дисках;
•
накопители на компакт-дисках;
•
накопители на магнитной ленте (стримеры);
•
накопители на магнитно-оптических дисках;
9 Накопители на жестких дисках (НЖМД)
9 Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД)
Назначение этих накопителей - хранение больших объемов информации, запись и выдача
хранимой информации по запросу в оперативное запоминающее устройство.
Различаются НЖМД и НГМД лишь конструктивно, объемами хранимой информации и
временем поиска, записи и считывания информации.
Основными параметрами жесткого диска являются: емкость диска, количество
поверхностей, скорость вращения шпинделя, объем встроенной кэш-памяти,
интерфейс.
o Поверхность перезаписываемого оптического компакт-диска имеет специальный
слой, который под действием луча лазера может менять свое состояние (т.е. этот
принцип состоит в прожигании рабочего слоя диска лазером).
o Перенос электрического заряда на затвор транзистора - эПросвечивание лучом
ультрафиолетовой лампы - э
o Намагничивание поверхности диска - этот принцип используется при записи на
жесткие и гибкие магнитные диски.
Внешние устройства:
Монитор, дисковод, клавиатура, мышь, принтер, сканер, модем
Устройства ввода:
Клавиатура, манипуляторы (мышь, джойстик), микрофон, цифровая камера,
сканер, планшет…
Устройства вывода:
Монитор, принтер, плоттер, модем, динамики, CD-ROM / DVD-ROM…
К устройствам ввода-вывода информации можно отнести любое устройство, которое
позволяет ввести либо вывести информацию из ЭВМ. Обычно такие устройства
6
специализированы либо только на вводе информации (клавиатура, мышь, сканер, вебкамера), либо только на выводе (монитор, принтер, аудиоколонки). Тем не менее,
появившиеся многофункциональные устройства предназначены и для того, и для другого.
Например, сенсорные дисплеи. Или звуковые карты, позволяющие как выводить, так и
записывать звук. Сюда же можно отнести сетевые устройства, позволяющие обмениваться
информацией в обе стороны.
Скорость передачи информации
Скорость передачи информации — скорость передачи данных, выраженная в количестве
бит, символов или блоков, передаваемых за единицу времени. 1 Бит/сек. Передача
данных — перенос данных в виде сигналов средствами электросвязи, как правило, для
последующей обработки средствами вычислительной техники. Передача данных может
быть аналоговой или цифровой (то есть поток двоичных сигналов), а также модулирован
посредством аналоговой модуляции, либо посредством цифрового кодирования.
Пропускная способность - метрическая характеристика, показывающая соотношение
количества проходящих единиц (информации, предметов, объёма) в единицу времени
через канал, систему, узел.
Современный персональный компьютер состоит из нескольких основных
конструктивных компонентов:
•
системного блока;
•
монитора;
•
клавиатуры;
• манипуляторов.
Системный блок – самый главный блок компьютера. К нему подключаются все
остальные блоки, называемые внешними или периферийными устройствами. В
системном блоке находятся основные электронные компоненты компьютера. ПК
построен на основе СБИС (сверхбольших интегральных схем), и почти все они
находятся внутри системного блока, на специальных платах (плата - пластмассовая
пластина, на которой закреплены и соединены между собой электронные компоненты СБИСы, микросхемы и др.). Самой важной платой компьютера является системная
плата. На ней находятся центральный процессор, сопроцессор, оперативное
запоминающее устройство – ОЗУ и разъемы для подключения плат-контроллеров
внешних устройств.
В системном блоке размещаются:
•
блок питания - устройство, преобразующее переменное напряжение электросети
в постоянное напряжение различной полярности и величины, необходимое для
питания системной платы и внутренних устройств. Блок питания содержит
вентилятор, создающий циркулирующие потоки воздуха для охлаждения
системного блока.
•
системная плата (материнская плата);
•
магистраль (системная шина);
7
•
процессор;
•
звуковая карта;
•
видеокарта (графическая карта);
•
накопители на жёстких магнитных дисках;
•
накопители на гибких магнитных дисках;
•
оптические, магнитооптические и пр. накопители;
•
накопитель CD-ROM, DVD-ROM;
Жесткий диск (накопители на жестких магнитных дисках, НЖМД) - тип постоянной
памяти. В отличие от оперативной памяти, данные, хранящиеся на жестком диске, не
теряются при выключении компьютера, что делает жесткий диск идеальным для
длительного хранения программ и файлов данных, а также самых важных программ
операционной системы. Винчестер, или жесткий диск, - самая важная составляющая
компьютера. На нем хранится операционная система, программы и данные.
Перьевые плоттеры - это электромеханические устройства векторного типа.
Электростатическая технология основывается на создании скрытого электрического
изображения (потенциального рельефа) на поверхности носителя - специальной
электростатической бумаги, рабочая поверхность которой покрыта тонким слоем
диэлектрика, а основа пропитана гидрофильными солями для обеспечения требуемых
влажности и электропроводности. ПЛОТТЕРЫ НА ОСНОВЕ ТЕРМОПЕРЕДАЧИ.
ЛАЗЕРНЫЕ (СВЕТОДИОДНЫЕ) ПЛОТТЕРЫ (ЛП, LASER/LED PLOTTER). Эти
плоттеры базируются на электрографической технологии, в основу которой положены
физические процессы внутреннего фотоэффекта в светочувствительных
полупроводниковых слоях селеносодержащих материалов и силовое воздействие
электростатического поля.
Большинство мышей оптико-механические.
Физически магистраль представляет собой многопроводную линию с гнездами для
подключения электронных схем. Совокупность проводов магистрали разделяется на
отдельные группы: шину адреса, шину данных и шину управления.
Периферийные устройства (принтер и др.) подключаются к аппаратуре компьютера
через специальные контроллеры — устройства управления периферийными
устройствами.
Контроллер — устройство, которое связывает периферийное оборудование или
каналы связи с центральным процессором, освобождая процессор от
непосредственного управления функционированием данного оборудования.
Многопроцессорная архитектура. Наличие в компьютере нескольких процессоров
означает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и много
потоков команд.
8
Для связи процессора с устройствами компьютера используется несколько групп
проводников, называемых системными шинами. К ним относятся: шина адреса, шина
данных и шина управления. Шина адреса предназначена для передачи адреса
нахождения данных в памяти. По шине данных происходит передача данных от
процессора устройствам и наоборот. По шине управления передаются сигналы
управления.
(1) Накопители на магнитной ленте исторически появились раньше, чем
накопители на магнитном диске. Бобинные накопители используются в суперЭВМ и
mainframe. Ленточные накопители называются стримерами, они предназначены для
создания резервных копий программ и документов, представляющих ценность. Запись
может производиться на обычную видеокассету или на специальную кассету.
Емкость такой кассеты до 1700 Мб, длина ленты 120 м, ширина 3.81 мм (2 - 4
дорожки). Скорость считывания информации-до 100 Кб/сек.
(2) Диски относятся к носителям информации с прямым доступом, т.е. ПК
может обратиться к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией
или куда нужно записать новую информацию, непосредственно.
Магнитные диски (МД)— в качестве запоминающей среды используются
магнитные материалы со специальными свойствами, позволяющими фиксировать два
направления намагниченности. Каждому из этих состояний ставятся в соответствие
двоичные цифры — 0 и 1. Информация на МД записывается и считывается магнитными
головками вдоль концентрических окружностей - 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 и более смежных секторов дорожки. При записи и чтении МД вращается
вокруг своей оси, а механизм управления магнитной головкой подводит ее к выбранной
для записи или чтения дорожке.
Данные на дисках хранятся в файлах — именованных областях внешней памяти,
выделенных для хранения массива данных. Кластеры, выделяемые файлу, могут
находиться в любом свободном месте дисковой памяти и необязательно являются
смежными. Вся информация о том, где именно записаны кусочки файла, хранится в
таблице размещения файлов FAT (file allocation table). Для пакетов МД (это диски,
установленные на одной оси) и для двусторонних дисков вводится понятие цилиндр совокупность дорожек МД, находящихся на одинаковом расстоянии от центра.
На ГМД магнитный слой наносится на гибкую основу. Диаметр ГМД: 5,25" и 3,5".
Емкость ГМД от 180 Кб до 2,88 Мб. Число дорожек на одной поверхности - 80.
Скорость вращения от 3000 до 7200 об/мин. Среднее время доступа 65 - 100 мс.
Каждая новая дискета перед работой должна быть отформатирована, т.е. создана
структура записи информации на ее поверхности: разметка дорожек, секторов, записи
маркеров, таблицы FAT. Дискеты нужно хранить аккуратно, беречь от пыли,
9
механических повреждений, воздействия магнитных полей, растворителей. Это основной
недостаток этого вида накопителей.
НЖМД или «винчестеры» изготовлены из сплавов алюминия или из керамики и
покрыты ферролаком, вместе с блоком магнитных головок помещены в герметически
закрытый корпус. Емкость накопителей за счет чрезвычайно плотной записи достигает
нескольких гигабайт, быстродействие также выше, чем у съемных дисков (за счет
увеличения скорости вращения, т.к. диск жестко закреплен на оси вращения). Первая
модель появилась на фирме IBM в 1973 г. Она имела емкость 16 Кб и 30 дорожек/30
секторов, что случайно совпало с калибром популярного ружья 30'730" «винчестер».
Диаметр ЖМД: 3,5" (есть 1,8" и 5,25"). Скорость вращения 7200 об/мин, время
доступа — 6 мс.
Каждым ЖМД проходит процедуру низкоуровневого форматирования — на
носитель записывается служебная информация, которая определяет разметку цилиндров
диска на сектора и нумерует их, маркируются дефектные сектора для исключения их из
процесса эксплуатации диска. В ПК имеется один или два накопителя. Один ЖД можно
разбить при помощи специальной программы на несколько логических дисков и работать
с ними как с разными ЖД.
Дисковые массивы RAID - применяются в машинах-серверах БД и в суперЭВМ,
они представляют собой матрицу с резервируемыми независимыми дисками, несколько
НЖМД объединены в один логический диск. Можно объединить до 48 физических
дисков любой емкости, формирующих до 120 логических дисков (RAID7). Емкость таких
дисков составляет до 5Т6 (терабайт=1012).
НОД (накопители на оптических дисках) делятся на:
не перезаписываемые лазерно-оптические диски или компакт-диски (CD-ROM).
Поставляются фирмой-изготовителем с уже записанной на них информацией. Запись на
них возможна в лабораторных условиях лазерным лучом большой мощности. В
оптическом дисководе ПК эта дорожка читается лазерным лучом меньшей мощности.
Ввиду чрезвычайно плотной записи CD-ROM имеют емкость до 1,5 Гб, время доступа от
30 до 300 мс, скорость считывания данных от 150 до 1500 Кб/сек;
перезаписываемые CD-диски имеют возможность записывать информацию прямо с
ПК, но для этого необходимо специальное устройство.
Магнитооптические диски (ZIP) — запись на такой диск производится под
высокой температурой намагничиванием активного слоя, а считывание — лучом лазера.
Эти диски удобны для хранения информации, но оборудование стоит дорого. Емкость
такого диска до 20,8 Мб, время доступа от 15 до 150 мс, скорость считывания
информации до 2000 Кб/сек.
Контроллеры служат для обеспечения прямой связи с ОП, минуя МП, они
используются для устройств быстрого обмена данными с ОП - НГМД, НЖД, дисплей и
др., обеспечения работы в групповом или сетевом режиме. Клавиатура, дисплей, мышь
являются медленными устройствами, поэтому они связаны с системной платой
контроллерами и имеют в ОП свои отведенные участки памяти.
10
Порты бывают входными и выходными, универсальными (ввод - вывод), они
служат для обеспечения обмена информацией ПК с внешними, не очень быстрыми
устройствами. Информация, поступающая через порт, направляется в МП, а потом в ОП.
Выделяют два вида портов:
последовательный — обеспечивает побитный обмен информацией, обычно к
такому порту подключают модем;
параллельный — обеспечивает побайтный обмен информацией, к такому порту
подключают принтер. Современные ПК обычно оборудованы 1 параллельным и 2
последовательными портами.
Последовательный асинхронный адаптер (COM порт)
Практически каждый компьютер оборудован хотя бы одним последовательным
асинхронным адаптером. Обычно он представляет собой отдельную плату или же
расположен прямо на материнской плате компьютера. Его называют еще асинхронным
адаптером RS-232-C, или портом RS-232-C. Каждый асинхронный адаптер обычно
содержит несколько портов RS-232-C, через которые к компьютеру можно подключать
внешние устройства. Каждому такому порту соответствует несколько регистров, через
которые программа получает к нему доступ, и определенная линия IRQ для
сигнализирования компьютеру об изменении состояния порта. При выполнении BIOS
процедуры начальной загрузки каждому порту RS-232-C присваивается логическое имя
COM1 - COM4 (COM-порт номер 1 - 4).
Интерфейс RS-232-C разработан ассоциацией электронной промышленности (Electronic
Industries Association - EIA) как стандарт для соединения компьютеров и различных
последовательных периферийных устройств. Компьютер IBM PC поддерживает
интерфейс RS-232-C не в полной мере скорее разъем, обозначенный на корпусе
компьютера как порт последовательной передачи данных, содержит некоторые из
сигналов, входящих в интерфейс RS-232-C и имеющих соответствующие этому стандарту
уровни напряжения. В настоящее время порт последовательной передачи данных
используется очень широко. Вот далеко не полный список применений:
•
подключение мыши;
•
подключение графопостроителей (плоттеров), сканеров, принтеров, дигитайзеров;
•
связь двух компьютеров через порты последовательной передачи данных;
•
подключение модемов для передачи данных по телефонным линиям;
•
подключение к сети персональных компьютеров.
Видеомониторы — устройства, предназначенные для вывода информации от ПК
пользователю. Мониторы бывают монохромные (зеленое или янтарное изображение,
большая разрешающая способность) и цветные. Самые качественные RGB-мониторы,
обладают высокой разрешающей способностью для графики и цвета. Используется тот же
принцип электронной лучевой трубки как у телевизора. В портативных ПК используют
электролюминесцентные или жидкокристаллические панели. Мониторы могут
11
работать в текстовом и графическом режимах. В текстовом режиме изображение состоит
из знакомест — специальных знаков, хранимых в видеопамяти дисплея, а в графическом
изображение состоит из точек определенной яркости и цвета. Основные характеристики
видеомониторов - разрешающая способность (от 600х350 до 1024х768 точек), число
цветов (для цветных) -от 16 до 256, частота кадров фиксированная 60 Гц.
Итак, разрешающая способность мониторов определяет, как много пикселов,
или элементов изображения, отображается на экране. Например, стандартное
разрешение 14-дюймового монитора - 800 колонок на 600 рядов пикселов. Это
переводится как приблизительно 72 пиксела на дюйм. В PC стандартное разрешение
дисплеев (мониторов) Super VGA составляет 1024х768, т.е. 96 пикселов на дюйм.
Графические мониторы больших размеров имеют разрешение 1200х1024 или 1600х1200.
При работе с изображениями в режиме растрового отображения важно понимать, что
разрешение монитора никак не связано с разрешением самого изображения.
Принтеры — это устройства вывода данных из ЭВМ, преобразовывающие
информационные ASCII-коды в соответствующие им графические символы и
фиксирующие эти символы на бумаге. Принтеры - наиболее развитая группа внешних
устройств, насчитывается более 1000 модификаций.
Принтеры бывают черно-белые или цветные по способу печати они делятся на:
матричные — в этих принтерах изображение формируется из точек ударным
способом, игольчатая печатающая головка перемещается в горизонтальном направлении,
каждая иголочка управляется электромагнитом и ударяет бумагу через красящую ленту.
Количество игл определяет качество печати (от 9 до 24), скорость печати 100-300
символов/сек, разрешающая способность 5 точек на мм;
струйные — в печатающей головке имеются вместо иголок тонкие трубочки сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки чернил (12 - 64
сопла), скорость печати до 500 символов/сек, разрешающая способность - 20 точек на
мм;
термографические — матричные принтеры, оснащенные вместо игольчатой
печатающей головки головкой с термоматрицей, при печати используется специальная
термобумага;
лазерные — используется электрографический способ формирования
изображений, лазер служит для создания сверхтонкого светового луча,
вычерчивающего на поверхности светочувствительного барабана контуры невидимого
точечного электронного изображения. После проявления изображения порошком
красителя (тонера), налипающего на разряженные участки, выполняется печать - перенос
тонера на бумагу и закрепление изображения на бумаге при помощи высокой
температуры. Разрешение у таких принтеров до 50 точек/мм, скорость печати - 1000
символов/сек.
Сканеры - устройства ввода в ЭВМ информации непосредственно с бумажного
документа. Можно вводить тексты, схемы, рисунки, графики, фотографии и другую
информацию. Файл, создаваемый сканером в памяти ЭВМ называется битовой картой.
Существует два формата представления графической информации в ЭВМ:
12
растровый — изображение запоминается в виде мозаичного набора множества точек
на экране монитора, редактировать такие изображения с помощью текстовых редакторов
нельзя, эти изображения редактируют в Corel Draw, Adobe PhotoShop;
текстовый — информация идентифицируется характеристиками шрифтов, кодами
символов, абзацев, стандартные текстовые процессоры предназначены для работы
именно с таким представлением информации.
Битовая карта требует большого объема памяти, поэтому после сканирования
битовые карты упаковывают с помощью специальных программ (PCX, GIF). Сканер
подключается к параллельному порту. Сканеры бывают:
черно-белые и цветные (число передаваемых цветов от 256 до 65 536);
ручные перемещаются по изображению вручную, за один проход вводится
небольшое количество информации (до 105 мм), скорость считывания - 5-50 мм/сек;
планшетные — сканирующая головка перемещается относительно оригинала
автоматически, скорость сканирования -2-10 сек на страницу;
роликовые — оригинал автоматически перемещается относительно сканирующей
головки;
проекционные - напоминают фотоувеличитель, внизу -сканируемый документ,
сверху - сканирующая головка;
штрих-сканеры — устройства для считывания штрих-кодов на товарах в
магазинах.
Разрешающая способность сканеров от 75 до 1600 точек/дюйм.
Манипуляторы - компьютерные устройства, управляемые руками оператора:
мышь — устройство для определения относительных координат (смещения
относительно предыдущего положения или направления) движения руки оператора.
Относительные координаты передаются в компьютер и при помощи специальной
программы могут вызывать перемещения курсора на экране. Для отслеживания
перемещения мыши используются различные виды датчиков. Самый распространенный механический (шарик, к которому прикасаются несколько валиков), существует еще
оптический датчик, обеспечивающий более высокую точность считывания координат;
джойстик — рычажный указатель - устройство для ввода направления движения
руки оператора, их чаще используют для игр на компьютере;
дигитайзер или оцифровывающий планшет — устройство для точного ввода
графической информации (чертежей, графиков, карт) в компьютер. Он состоит из плоской
панели (планшета) и связанного с ней ручного устройства - пера. Оператор ведет вдоль
графика перо, при этом абсолютные координаты поступают в компьютер.
13
Клавиатура — устройство для ввода информации в память компьютера. Внутри
расположена микросхема, клавиатура связана с системной платой, нажатие любой
клавиши продуцирует сигнал (код символа в системе ASCII -16-ричный порядковый
номер символа в таблице), в памяти ЭВМ специальная программа по коду
восстанавливает внешний вид нажатого символа и передает его изображение на монитор.
Конкретный набор компонент, входящих в данный компьютер, называется его
конфигурацией. Минимальная конфигурация ПК необходимая для его работы
включает в себя системный блок (там находятся МП, ОП, ПЗУ, НЖМД, НГМД),
клавиатуру (как устройство ввода информации) и монитор (как устройство вывода
информации).
Устройства ввода данных
Устройства ввода предназначены для ввода информации в компьютер. К устройствам
ввода относятся клавиатура, мышь, а так же другие диалоговые устройства. Клавиатура
(Keyboard) предназначена для ввода в компьютер информации от пользователя. Наряду с
клавиатурой мышь является важнейшим средством ввода информации в компьютер. По
принципу действия трекбол (Track ball) лучше всего сравнить с мышкой, которая лежит на
столе “брюшком” вверх. Сканером называется устройство, позволяющее вводить в
компьютер в графическом виде текст, рисунки, слайды, фотографии и др. Дигитайзер- это
устройство для ввода контурных изображений. Используется, как правило, в системах
автоматического конструирования (САПР) для ввода чертежей в компьютер. Для
профессиональных графических работ дигитайзер (со световым пером) практически
является стандартным устройством, так как он с помощью соответствующих программ
позволяет преобразовывать передвижение руки оператора в формат векторной графики.
Широкий класс технических средств, предназначенных для ввода данных в ЭВМ. К
устройствам этого вида относятся: клавиатура , графические планшеты , сенсорные
экраны , координатные или манипуляторные устройства (см. “мышь “, “ джойстик ”,
” трэкбол ”, ” педаль ”), сканеры , устройства считывания (магнитного, оптического и
электрического) меток и штрихового кода, устройства речевого ввода и др. Ранее
использовались также устройства считывания данных с перфолент и перфокарт. В
основной комплект ПЭВМ различной комплектации входит клавиатура а также монитор
с сенсорным экраном. Сенсорный манипулятор , дигитайзер [digitizer] –
Координатное и манипуляторное устройство в виде малогабаритного планшета,
преобразующего движение по его поверхности пальца в движение курсора на экране
монитора. Снабжается также клавишами управления подобно “мыши”. В некоторых
сенсорных манипуляторах (например, GlidePoint фирмы Cirque - США) функции клавиш
может выполнять однократное или двукратное прикосновение к экрану, которое
соответственно воспринимается как “щелчок” или “двойной щелчок” левой клавиши
“мыши”.
Разновидности дигитайзеров: Графический планшет , планшет , дигитайзер ,
планшетный дигитайзер (graphic tablet, bit pad, digitizer)
Сканер - устройство, предназначенное для считывания графических данных (в том
числе и текстовых данных в графической форме) с поверхности человекочитаемого
носителя (например, - бумаги, слайда, микрофиши и т.п.) при помощи оптических средств,
их кодирования и ввода в ЭВМ или другие устройства. В зависимости от конструкции
различают сканеры: черно-белые и цветные (т.е. считывающие соответственно только
14
черно-белое или цветное изображение), ручные (т.е. сканер перемещается по поверхности
оригинала рукой) и планшетные (настольные), в которых считывание изображения
осуществляется путем автоматического перемещения оригинала или оптического
устройства относительно друг друга.
15