Мультимедийная интерактивная презентация по информатике

Мультимедийная интерактивная
презентация по информатике
на тему: Flash-память
Работу выполнили: ученицы 11 класса лицея
при Тверском государственном университете
Артемьева О. и Гуськова Е.
Руководитель: Наумова А. И.
Начать показ
FLASH ПАМЯТЬ
Актуальна ли тема?
Тема,
несомненно,
является
актуальной.
Цифровые технологии все шире входят в нашу
жизнь. За последнее время появилось множество
различных
МРЗ-плееров,
камер,
карманных
компьютеров, flash-накопителей и другой цифровой
аппаратуры. Flash-технологии используют в качестве
носителя микропрограмм для микроконтроллеров
HDD и CD-ROM, для хранения BIOS в ПК. Flashпамять используют в принтерах, видеоплатах,
брандмауэрах, сотовых телефонах, электронных
часах,
записных
книжках,
телевизорах,
кондиционерах, микроволновых печах и стиральных
машинах... список можно продолжать бесконечно.
Цель презентации
Цель презентации заключается в том, чтобы обобщить и
систематизировать наши знания по теме "Flash-память",
получить новые сведения на данную тему.
Презентация раскроет понятие flash-памяти, её
структуру и, несомненно, места и способы использования.
В чём заключается новизна?
Тема, которую мы рассматриваем в
презентации очень нова потому, что
flash-память (англ. Flash – "быстрый,
мгновенный")
начала
широко
использоваться в технике. Сейчас
существует достаточно литературы и
справочных материалов по этой теме,
чтобы дополнить изучаемую тему по
программе школьного курса; тема очень
интересна и полезна, к ней проявляется
большой интерес, как со стороны
взрослых, так и со стороны молодёжи.
Поставленные задачи:
1.
Подобрать и систематизировать текстовый материал по
flash – памяти.
2. Подобрать соответствующие графические объекты.
3. В приложении MS PowerPoint cоздать
использованием звука и анимации.
слайды
с
4. Переход между слайдами реализовать с помощью
кнопок.
Ожидаемые результаты
Созданием презентации, мы стараемся добиться того,
чтобы каждый, кто просмотрит этот материал узнал для себя
что-то новое и полезное, узнал больше о flash - памяти, о её
структуре, организации, свойствах о том как и где она
используется.
Понятие flash-памяти
Flash-память - особый вид энергонезависимой перезаписываемой
полупроводниковой памяти.
Энергонезависимая - не требующая дополнительной энергии для
хранения данных (энергия требуется только для записи);
Перезаписываемая - допускающая изменение (перезапись)
хранимых в ней данных;
Полупроводниковая
(твердотельная)
не
содержащая
механически движущихся частей (как обычные жёсткие диски или CD),
построенная на основе интегральных микросхем (IC-Chip).
В отличие от многих других типов полупроводниковой памяти,
ячейка flash-памяти не содержит конденсаторов – типичная ячейка
flash-памяти может состоять всего-навсего из одного транзистора
особой архитектуры. Ячейка flash-памяти прекрасно масштабируется,
что достигается не только благодаря успехам в миниатюризации
размеров транзисторов, но и благодаря конструктивным находкам,
позволяющим в одной ячейке flash-памяти хранить несколько бит
информации.
Flash-память исторически происходит
от ROM (Read Only Memory) памяти, и
функционирует подобно RAM (Random
Access Memory). Данные хранятся в ячейках
памяти, похожих на ячейки в DRAM. В
отличие от DRAM, при отключении питания
данные из flash-памяти не пропадают.
Замены памяти SRAM и DRAM flash-памятью не
происходит из-за двух ее особенностей: flash работает
существенно медленнее и имеет ограничение по количеству
циклов перезаписи (от 10.000 до 1.000.000 для разных
типов).
Надёжность/долговечность: информация, записанная на
flash-память, может храниться очень длительное время (от
20 до 100 лет), и способна выдерживать значительные
механические нагрузки (в 5-10 раз превышающие предельно
допустимые для обычных жёстких дисков).
Организация flash-памяти
Ячейки flash-памяти бывают как на одном,
так и на двух транзисторах. В простейшем
случае каждая ячейка хранит один бит
информации и состоит из одного полевого
транзистора со специальной электрически
изолированной
областью
("плавающим"
затвором - floating gate), способной хранить
заряд многие годы. Наличие или отсутствие
заряда кодирует один бит информации.
При записи заряд помещается на плавающий затвор одним из
двух способов (зависит от типа ячейки): методом инжекции
"горячих" электронов или методом туннелирования электронов.
Стирание содержимого ячейки (снятие заряда с "плавающего"
затвора) производится методом тунеллирования.
Как правило, наличие заряда на транзисторе понимается как
логический "0", а его отсутствие - как логическая "1". Современная
flach-память обычно изготавливается по 0,13- и 0,18-микронному
техпроцессу.
Почему flash-память так
востребована и широко
используется ?
Ответ на этот вопрос очень прост. Flash-память широко
используется из-за её миниатюрности, малых размеров.
Процессоры flash-памяти достаточно малого размера, но в
тоже время они и очень мощные. Однако при покупке какоголибо устройства, помещающегося в кармане, не стоит
ориентироваться лишь на процессорную мощность, поскольку
в списке приоритетов она стоит далеко не на первом месте.
При выборе портативных устройств самое важное - время
автономной работы при разумных массе и размерах элемента
питания. Во многом это зависит от памяти, которая
определяет
объем
сохраненного
материала,
и,
продолжительность работы без подзарядки аккумуляторов.
Где используется flash-память?
Flash-память используют во многих устройствах: от
бытовых приборов (холодильник, микроволновая печь,
стиральная машина) и электронной техники (телевизор,
DVD-плеер,
музыкальный
центр)
до
всевозможной
компьютерной техники (flash-накопитель, мобильные
телефоны, карманные портативные компьютеры).
На сегодняшний день flash-память окружает нас
везде: видео- и фото- камеры, мобильные телефоны, flashкарты, MP3-плееры, flash-накопители и т.п.
Карты памяти или flash-карты
Мы хотели бы остановится на flash-картах и рассказать о них
побольше, так как "флэшки", как их называют, очень
распространенны
и используются во многой электронной
технике.
Наиболее распространенные типы карт памяти: CompactFlash
(CF) , MultiMedia Card, SD Card, MemoryStick, SmartMedia, xDPicture Card, PC-Card (PCMCIA или ATA Flash). Существуют и
другие карты памяти которые так же востребованы.
Flash-карты бывают двух типов: с параллельным (parallel) и
с последовательным (serial) интерфейсом.
Параллельный:PC-Card
(PCMCIA
или
ATA
Flash),
CompactFlash (CF), SmartMedia (SSFDC)
Последовательный: MultiMedia Card (MMC), SD-Card
(SecureDigital - Card), Sony MemoryStick
ATA Flash (PC Card)
Первым и самым большим по размеру носителем следует
признать PC Card (ранее это тип карт назывался PCMCIA
[Personal Computer Memory Card International Association]).
Карта снабжена
ATA контроллером. Благодаря этому
обеспечивается эмуляция обычного жёсткого диска. В
настоящее время flash-память этого типа используется
чрезвычайно
редко.
Однако
этот
формат
явился
родоначальником более современных. PC Card бывает объёмом
до 2 GB.
CompactFlash (CF)
Стандарт разработан компанией SanDisk в 1994 году.
Разработчики формата CompactFlash поставили цель:
сохранить все преимущества карт ATA Flash, преодолев их
основной недостаток - большие размеры. Конструкция карт
CompactFlash обеспечивает эмуляцию жёсткого диска с АТА
интерфейсом. Разъёмы CompactFlash расположены на торце
карты, электрически и функционально повторяя назначение
контактов PCMCIA. Таким образом, чтобы установить
CompactFlash в слот PCMCIA достаточно простейшего
адаптера CF-PCMCIA, повторяющего своими размерами
обычную PC-Card.
SmartMedia
Разработана корпорацией Toshiba при участии Samsung в 1995
году. 8 из 22-х контактов карты используются для передачи
данных, остальные используются для питания микросхемы,
управления и несут на себе другие вспомогательные функции.
Толщина карты 0,76мм. SmartMedia - единственный формат
flash-карт (из тех, которые мы рассматриваем), не имеющий
встроенного
контроллера.
Существует
две
разновидности
SmartMedia: 5-и и 3-х вольтовые (внешне отличаются маркировкой
и тем, с какой стороны у карты скошен угол: у 5В SmartMedia он
скошен слева, а у 3,3В - справа). На карте имеется специальное
углубление (в форме кружочка). Если в это место приклеить
соответствующей формы токопроводящий стикер, то карта будет
защищена от записи. Карта собирается без пайки и, кроме
микросхемы NAND-памяти, не содержит в себе никакой другой
микроэлектроники.
MultiMedia Card (MMC)
Стандарт был разработан в 1997 году компаниями Hitachi,
SanDisk и Siemens Semiconductors (Infineon Technologies), принят и
поддержан более чем 35 компаниями в 1998 году. Эти компании
вошли в ассоциацию MultiMedia Card Association (MMCA).
Карты MMC содержат 7 контактов, реально из которых
используется
6,
а
седьмой
формально
считается
зарезервированным на будущее. По стандарту MMC способна
работать на частотах до 20 МГц. Карточка состоит из пластиковой
оболочки и печатной платы, на которой расположена микросхема
памяти, микроконтроллер и разведены контакты.
По протоколу MMC данные и команды могут передаваться
одновременно. MultiMedia Card работает с напряжением 2.0В 3.6В, однако спецификацией предусматриваются карты с
пониженным энергопотреблением - Low Voltage MMC (напряжение
1.6В - 3.6В).
Для мобильных устройств Hitachi
выпускаются укороченные карты MMC
длиной всего 18 мм.
MemoryStick
Стандарт был разработан в 1998 году корпорацией Sony.
Особенных технических инноваций в MemoryStick не заметно,
разве что переключатель защиты от записи (Write Protection
Switch) выполнен действительно грамотно, да контакты
хорошо упрятали. До недавнего времени голубые "палочки
памяти" использовалась исключительно в цифровой фото-,
аудио- и видео- технике фирмы Sony. В настоящее время Sony
активно продвигает свой формат, и лицензирует технологию
другим производителям.
SecureDigital (SD)
Формат разработан компаниями Matsushita (Panasomic), SanDisk,
Toshiba в 2000 году. SD-Card работает с напряжением 2,0В - 3,6В,
однако спецификацией предусматриваются SDLV-карты (SD Low
Voltage) с пониженным энергопотреблением (напряжение 1,6В - 3,6В),
кроме того, спецификацией предусмотрены карты толщиной 1,4мм (как
у MMC), без переключателя защиты от записи. Фактически карты SD
являются дальнейшим развитием стандарта MMC. Flash-карты SD
обратно совместимы с MMC (в устройство с разъемом SD можно
вставить MMC, но не наоборот).
xD-Picture Card
Карта flash-памяти xD-Picture (eXtreme Digital) разработана
совместно компаниями Fujifilm и Olympus в 2003 году.
Ёмкость карт xD может достигать 8Гб. Сообщается, что
скорость записи данных на xD достигает 3 Мбайт/с, а скорость
чтения - 5 Мбайт/с. Размеры карты: 20 х 25 х 1,7 мм. Контакты у
xD расположены, так же как и у SmartMedia, на лицевой части
карты, поэтому к особенностям эксплуатации можно отнести
необходимость бережного отношения к контактной группе разъема
карты и протирать их в случае загрязнения или попадания на них
влаги (единственные карты с таким "свойством", не считая SM).
Как и SmartMedia, XD не содержит контроллера. Карта разработана
в качестве замены SmartMedia и продается по сравнимой со
SmartMedia цене (возможно, из-за отсутствия встроенного
контроллера), т. к. чипы для xD-Picture Card производятся
корпорацией Toshiba.
Другие виды flash-памяти
Кроме вышеперечисленных форм-факторов, flash-память
выпускается также в виде модулей SIMM и DIMM. Такие модули
часто используются в факсимильных аппаратах, принтерах, и
т.п. Часто можно встретить flash-память в виде устройств,
заменяющих обычные жёсткие диски (Disk On Module (DOMнакопители). Такие накопители имеют стандартный интерфейс
IDE и используются в устройствах, работающих в экстремальных
условиях (повышенная тряска, пыль и т.п.) – там, где обычные
жесткие диски, по тем, или иным причинам применять не
желательно.
Для переноса данных удобно использовать накопители с
интерфейсом USB. Примером такого портативного накопителя
является USB JetFlash от Transcend.
Накопители
на
flash-памяти
с
последовательным
интерфейсом USB (USB - брелки): могут поддерживать
парольную защиту, содержать переключатель защиты от записи,
могут быть загрузочными. Бывают с поддержкой USB 2.0.
Считыватели
Для быстрого и удобного обмена информацией между
flash-картами и компьютером используются считыватели. Они
различаются способом и интерфейсом подключения к ПК, а
также скоростными характеристиками.
Внутренние считыватели
Подобные устройства вставляются в 3,5-дюймовый отсек
системного блока, и подключаются к ATA интерфейсу. К
достоинствам считывателей данного класса относятся высокая
скорость (0,52 Мбайт/с и 1 Мбайт/с) и отсутствие
посторонних устройств на столе. А к недостаткам – то, что он
занимает отсек системного блока и IDE канал.
Считыватели – переходники
Этот класс устройств позволяет подключить flash-карту к
компьютеру через дисковод. При этом используется
переходник внешне похожий на 3,5-дюймовую дискету (или
PC-карту для ноутбуков). Карта памяти вставляется в адаптер,
который
впоследствии
размещается
в
дисководе.
Использование PCMCIA-адаптеров даёт неплохие результаты:
скорость передачи достигает 1 Мбайт/с. А при использовании
floppy-дисковода она недотягивает и до отметки 36 Кбайт/с и
это при том что FDD (Flash-Path)-адаптер стоит дороже любого
другого считывателя.
Внешние считыватели
Эти устройства могут подключаться через USB, LPT, и FireWire
(IEEE1394) интерфейсы. Они отличаются друг от друга только
скоростными показателями. Скорость самого медленного из них –
подключаемого
через
параллельный
порт,
может
достигать
0,34Мбайт/с – при записи, и 0,62Мбайт/с – при чтение данных. У
моделей с универсальным последовательным портом эти показатели
составляют 0,46 и 0,77Мбайт/с. А вот FireWire считыватель оставил
далеко позади всех своих конкурентов. Устройства с данным
интерфейсом способны "запоминать" информацию на скорости до
0,7Мбайт/с, и выдавать её в три раза быстрее - 2,1Мбайт/с. Также
большим плюсом является способность некоторых моделей работать ни
с одним, а с несколькими стандартами flach-памяти.
Выводы
Производители продолжают разрабатывать все новые
форматы карт и дисков, в то время как старые до сих пор
остаются востребованными. Однако некоторые тенденции уже
просматриваются. В частности, продолжают терять свою долю
карты CompactFlash: еще не так давно они (и поддерживающие их
устройства) на рынке доминировали (по разным оценкам, доля
формата составляла порядка 70-80%), в то время как сейчас они
уже потеряли лидирующие позиции. Новым победителем
становится SecureDigital. Эти карты меньше, что упрощает их
применение, интерфейс проще, конструкция надежней, скорости
постоянно растут. Единственное, что мешает SD одержать
безоговорочную победу — ориентация многих производителей
техники на свои форматы. Освоены карты емкостью 4 Гбайт и
более.
Список использованной
литературы
и интернет-ресурсов
1. Flash-память
и
другие
современные
носители
информации - http://www.mhdd.ru/book3-page2.html
2. Организация flash-памяти - http://www.support17.com
3. Считыватели - http://studyport.ru
4. Угринович Н. Д., Информатика и ИКТ, учебник для 10
класса, профильный уровень, г. Москва, 2008 г.
5. Угринович Н. Д., Информатика и информационные
технологии, учебник для 10-11 классов естественноматематического профиля, г. Москва, 2007 г.