Разработки лекционных занятий (стр. 5 )

Процессор аппаратно реализуется на большой интегральной схеме (БИС). Большая интегральная схема на самом деле не является «большой» по размеру и представля­ет собой, наоборот, маленькую плоскую полупроводниковую пластину размером примерно 20x20 мм, заключенную в плос­кий корпус с рядами металличе­ских штырьков (контактов). БИС является «большой» по ко­личеству элементов.

Использование современных высоких технологий позволяет разместить на БИС процессора огромное количество (42 миллио­на в процессоре Pentium 4) функциональных эле­ментов (переключателей), разме­ры которых составляют всего около 0,13 микрон (1 микрон = 10-6 метра).

Важнейшей характеристикой, определяющей быстродей­ствие процессора, является тактовая частота, то есть ко­личество тактов в секунду. Ясно, что чем больше тактовая частота, тем больше операций в се­кунду выполняет процессор. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц). 1 МГц = миллион так­тов в секунду. За 20 с небольшим лет тактовая частота про­цессора увеличилась почти в 500 раз, от 5 МГц (процессор 8086, 1978 год) до 2,4 ГГц (процессор Pentium 4, 2002 год)

Другой характеристикой процессора, влияющей на его производительность, является разрядность процессора. Раз­рядность процессора определяется количеством двоичных разрядов, которые могут передаваться или обрабатываться процессором одновременно. Часто уточняют разрядность процессора и пишут 64/36, что означает, что процессор име­ет 64-разрядную шину данных и 36-разрядную шину адреса.

В первом отечественном школьном компьютере «Агат» (1985 год) был установлен процессор, имевший разрядность 8/16, соответственно одновременно он обрабатывал 8 битов, а его адресное пространство составляло 64 килобайта.

Современный процессор Pentium 4 имеет разрядность 64/36, то есть одновременно процессор обрабатывает 64 бита, а адресное пространство составляетбайтов — 64 гигабайта.

Производительность процессора является его интеграль­ной характеристикой, которая зависит от частоты процессо­ра, его разрядности, а также особенностей архитектуры (на­личие кэш-памяти и др.). Производительность процессора нельзя вычислить, она определяется в процессе тестирова­ния, по скорости выполнения процессором определенных операций в какой-либо программной среде.

Математический сопроцессор — это дополнительный процессор, устанавливавшийся на старых моделях ЭВМ для повышения эффективности расчетов с использованием чисел с плавающей точкой. Такие виды нужны для научных вычислений, для использования компьютерной графики и пр.

Оперативная память.

Человек хранит информацию в памяти. В компьютере информация хранится в оперативной (внутренней) памяти. Однако при выключении компьютера вся ин­формация из оперативной памяти стирается.

Важной характеристикой компьютера является величина его оперативной памяти. По-английски RAM — Random Ac­cess Memory — память с произ­вольным доступом. По-русски оперативной памяти оперативную память называют ОЗУ — оперативным запомина­ющим устройством.

Оперативная память служит для того, чтобы обрабатывать всю информацию, поступающую в компь­ютер. Любая программа, с которой работает компьютер, записывается, или, как говорят, «загружается», в опера­тивную память, и в памяти производятся все операции, необходимые для работы программы.

Информация в оперативной памяти сохраняется, пока включен компьютер. При выключении компьюте­ра вся информация из оперативной памяти стирается! В оперативную память записывается набор двоичных чисел. Как мы уже знаем, при записи двоичных чисел используются только две цифры: 0 и 1. Чтобы техничес­ки осуществить запись, решили применить конденсато­ры: конденсатор заряжен — в память записана 1, кон­денсатор разряжен — в память записан 0. Запись информации — это зарядка конденсатора. Стирание ин­формации — разрядка конденсатора. Ячейка, где может храниться единица информации (0 или 1), есть один бит информации.

Оперативная память компьютера состоит из двух частей. Первая часть памяти может использоваться прикладными программами и операционной системой.

Вторая часть используется для служебных целей: для хранения части операционной системы DOS, которая обеспечивает тестирование компьютера, начальную загрузку операционной системы; для выполнения основных услуг ввода-вывода; для передачи изображения на экран; для хранения различных расширений операцион­ной системы, которые поставляются вместе с дополнительными устройствами компьютера.

От объема оперативной памяти зависит, как быстро компьютер будет обрабатывать информацию. В настоящее время компьютерные программы рассчитаны на минимальный размер оперативной памяти в пределах от 16 Мб. Но уже появились программы, для которых минимальным является объем оперативной памяти гораздо больше 16 Мб. Это прежде всего компьютерные игры.

Оперативная память изготавливается в виде мо­дулей памяти. Модули памяти представляют собой пластины с рядами контактов, на которых размещаются БИС памяти. Модули памяти могут различаться между собой по размеру и количеству контактов (быст­родействию, информационной емкости и так далее.

Важнейшей характеристикой модулей оперативной памяти является быстродействие, которое зависит от максимально возможной частоты операций записи или считывания информации из ячеек па­мяти. Современные модули памяти обеспечивают частоту до 800 МГц, а их информационная емкость может достигать 512 Мбайт.

КЭШ - память

Для ускорения операций в памяти компьютера используется быстрая кэш-память. В кэш-память записывается та часть информации оперативной памяти, которая изменяется в данный момент. Кэш-память реализована на отдельных микросхемах. Используется кэш – память от 64 Кб.

Базовая система ввода-вывода (BIOS — Base Input — Output System) предназначена для того, чтобы компью­тер начал работать. Базовая система ввода-вывода при включении тестирует состояние компьютера, его эле­ментов и предоставляет элементарные возможности по управлению устройствами компьютера. Эта система ре­ализована отдельной микросхемой.

Разъемы плат расширения

На системной плате находятся разъемы (slots) для плат, управляющих работой различных уст­ройств компьютера.

В эти разъемы при ми­нимальной комплектации системного блока вставлены:

Ø  плата управления жестким диском, дисководами и принтером;

Ø  плата управления монитором (видеоплата);

Ø  плата портов ввода-вывода.

При необходимости расширения возможностей компьютера в разъемы можно вставить:

Ø  звуковую плату (Sound Blaster);

Ø  плату, управляющую лазерным диском;

Ø  платы, управляющие сканером и другими допол­нительными устройствами.

Разъемы плат расширения унифицированы, т. е. в лю­бой разъем можно вставить любую плату расширения.

Порты

Разъемы, через которые процессор обменивается данными с внешними устройствами (принтер, «мышь» и т. д.), называют портами.

Носители информации

Внешняя память

Основной функцией внешней памяти компьютера являет­ся способность долговременно хранить большой объем инфор­мации (программы, документы, аудио - и видеоклипы и пр.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание инфор­мации, называется накопителем, или дисководом, а хранит­ся информация на носителях (например, дискетах).

Магнитный принцип записи и считывания информации. В накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД) и на­копителях на жестких магнитных дисках (НЖМД), или винчестерах, в основу записи информации положено намаг­ничивание ферромагнетиков в магнитном поле, хранение информации основывается на сохранении намагниченности, а считывание информации базируется на явлении электро­магнитной индукции.

В отсутствие сильных магнитных полей и высоких темпе­ратур элементы носителя могут сохранять свою намагничен­ность в течение долгого времени (лет и десятилетий).

При считывании информации при движении магнитной головки над поверхностью носителя намагниченные участки носителя вызывают в ней импульсы тока (явление электро­магнитной индукции). Последовательности таких импуль­сов передаются по магистрали в оперативную память компь­ютера.

Внешняя память может состоять из нескольких элементов:

Ø  Жесткий диск

Ø  Стриммер

Ø  CD-ROM с лазерными дисками

Ø  Дисководы с дискетами.

Устройства, позволяющие записывать информацию на дискеты и считывать ее с дискет, называются дисководами.

Дискеты и дисководы бывают двух размеров.

Дискеты (гибкие магнитные диски) позволяют перено­сить документы и программы с одного компьютера на дру­гой, хранить информацию, не используемую постоянно, делать архивные копии информации, содержащейся на жестком диске.

Гибкие магнитные диски поме­щаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информа­ции называется дискетой. В центре дискеты имеется приспо­собление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, ко­торый вращает диск с постоянной угловой скоростью.

При этом магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на кото­рую и производится запись или с которой производится счи­тывание информации.

В целях сохранения информации гибкие магнитные дис­ки необходимо предохранять от воздействия сильных маг­нитных полей и нагревания, так как такие физические воз­действия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

Дискеты бывают двух размеров: 5,25 дюйма и 3,5 дюйма.

Дискеты размером 5,25". Эти дискеты представляют собой тонкий пластиковый диск, на который нанесено магнитное покрытие, подобное покрытию магнитофонной ленты.

Диск заключен в специаль­ный плотный конверт-корпус, который, однако, легко пере­гнуть. В продолговатом разрезе на конверте виден диск. До дис­ка нельзя дотрагиваться руками, а сами дискеты надо хранить в бумажном конверте, аккуратно вставлять в дисковод и не допускать попадания на дискету пыли и посторонних частиц. Дискеты не должны находиться рядом с магнитом. Комнатная температура оптимальна для их содержания.

В настоящее время дисководы для таких дискет на компьютеры не устанавливаются.

Дискеты размером 3,5". Эти дискеты заключены в жесткий пластмассовый корпус, на поверхности дискеты нет открытых частей диска, поэтому такие дискеты более надежны и пользоваться ими можно, не боясь испортить поверхность самого диска.

Защита дискет от записи. На дискетах размером 5,25" имеется прорезь для защиты от записи. Если эту прорезь заклеить, то на дискету нельзя будет произвести запись. На дискетах размером 3,5" вместо прорези защиты от за­писи имеется специальный переключатель, разрешаю­щий или запрещающий запись на дискету.

Форматирование дискет. Перед первым использовани­ем дискеты необходимо подготовить, отформатировать. Это делается с помощью различных программ. При работе форматирующих программ на диск наносятся специальные магнитные метки, разбивающие повер­хность диска на секторы и дорожки. После окончания форматирования на диск можно записывать информацию. В настоящее время большинство продающихся дискет отформатировано.

Жесткий диск

Жест­кий магнитный диск представляет собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заклю­ченных в металлический корпус и вращающихся с большой угловой скоростью (рис).

За счет гораздо большего количе­ства дорожек на каждой стороне ди­сков и большого количества дисков информационная емкость жесткого диска может в сотни тысяч раз превышать информационную емкость дискеты и достигать 150 Гбайт. Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно вели­ка (может достигать 133 Мбайт/с) за счет быстрого враще­ния дисков (до 7200 об./мин).

В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы (пластины носителей, магнитные головки и пр.), поэтому в целях сохранения информации и работоспособности жесткие диски необходимо оберегать от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

Накопители информации на жестком (Hard Disk) предназначены для постоянного хранения информации, исползуемой при работе с компьютером.

Жесткий диск (винчестер) — это магнитный диск (несъемный магнитный носитель для постоянного хранения информации), который устанавливается в системном блоке компьютера. Внешне этот диск представляет собой герметичную металлическую («1» на схеме), внутри которой расположен сам диск (2), магнитные головки чтения записи (3), механизмы вращения диска и перемещения головок (4).

Жесткий диск состоит из нескольких дисков, нанизанных на общую ось (5). Запись информации производится на обе стороны каждого диска. Соответственно имеется необходимое количество магнитных головок.

Наличие жесткого диска значительно повышает удобство работы с компьютером. В настоящее время компьютеры без жесткого диска не используются. Прав­да, если компьютер включен в локальную компьютер­ную сеть, то он может работать без собственного жест­кого диска, но тогда он использует жесткий диск центрального компьютера.

Система лазерного диска (CD-ROM, DVD-ROM, CD-R, CD-RW)

Эта система служит для ис­пользования компакт-дисков (аудио-, компьютерных, фото-). CD-ROM — (Compact Disk — Read Only Memory) — память только для чтения на компакт-диске. Лазерный компакт-диск может вмещать сотни мегабайт информации. Эта информация очень быстро считывается с диска, поэтому на диски стали записывать объемные программы, например, энциклопедии, кра­сочные игры с большим количеством эффектов, видео­фильмы и т. д.

Компакт-диски, как и жесткие диски и дискеты, на­зывают внешней памятью, а так как на компакт-диск CD-ROM и DVD-ROM (Digital Video Disk, цифровой ви­деодиск) невозможно записать информацию, то только считывать, поэтому он и называется «только для чтения». Про­изводятся такие диски путем штамповки и имеют серебри­стый цвет.

Информационная емкость CD-ROM диска может дости­гать 650 Мбайт, а скорость считывания информации в CD-ROM-накопителе зависит от скорости вращения диска. Первые CD-ROM-накопители были односкоростными и обес­печивали скорость считывания информации 150 Кбайт/с. В настоящее время широкое распространение получили 52-скоростные CD-ROM-накопители, которые обеспечивают в 52 раза большую скорость считывания информации (до 7,8 Мбайт/с).

DVD-диски имеют гораздо большую информационную ем­кость (до 17 Гбайт) по сравнению CD-дисками. Во-первых, используются лазеры с меньшей длиной волны, что позволя­ет размещать оптические дорожки более плотно. Во-вторых, информация на DVD-дисках может быть записана на двух сторонах, причем в два слоя на одной стороне Первое поколение DVD-ROM-накопителей обеспечивало скорость считывания информации примерно 1,3 Мбайт/с. В настоящее время 16-скоростные DVD-ROM-дисководы до­стигают скорости считывания до 21 Мбайт/с.

Существуют CD-R и DVD-R-диски (R — recordable, запи­сываемый), которые имеют золотистый цвет. Информация на такие диски может быть записана, но только один раз. На дисках CD-RW и DVD-RW (RW — Rewritable, перезапи­сываемый), которые имеют «платиновый» оттенок, инфор­мация может быть записана многократно.

Для записи и перезаписи на диски используются специ­альные CD-RW и DVD-RW - дисководы, которые обладают достаточно мощным лазером, позволяющим менять отра­жающую способность участков поверхности в процессе за­писи диска. Такие дисководы позволяют записывать и считывать информацию с дисков с различной скоростью. Например, маркировка CD-RW-дисковода «40x12x48» означает, что запись CD-R-дисков производится на 40-кратной скорости, запись CD-RW-дисков — на 12-крат­ной, а чтение — на 48-кратной скорости.

Flash-память. — это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Карты flash-памяти не имеют в своем составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах (портативных компьютерах, цифровых камерах и др.)

Оптический принцип записи и считывания информации. В лазерных дисководах CD-ROM и DVD-ROM используется оптический принцип записи и считывания информации.

В процессе записи информации на лазерные диски для со­здания участков поверхности с различными коэффициента­ми отражения применяются различные технологии: от про­стой штамповки до изменения отражающей способности участков поверхности диска с помощью мощного лазера. Информация на лазерном диске записывается на одну спи­ралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способно­стью.

При соблюдении правил хранения (в футлярах в верти­кальном положении) и эксплуатации (без нанесения цара­пин и загрязнений) оптические носители могут сохранять информацию в течение десятков лет.

В процессе считывания информации с лазерных дисков луч лазера, установленного в дисководе, падает на поверх­ность вращающегося диска и отражается. Так как поверх­ность лазерного диска имеет участки с различными коэффи­циентами отражения, то отраженный луч также меняет свою интенсивность (логические 0 или 1). Затем отражен­ные световые импульсы преобразуются с помощью фотоэле­ментов в электрические импульсы и по магистрали переда­ются в оперативную память.

Стриммер — stream (длинная лента) — устройство для записи информации на магнитную ленту. Стриммер — это магнитофон со специальными возможностя­ми, который записывает информацию с компьютера на специальную магнитную кассету. Стриммер использует­ся в системе резервного сохранения информации с же­сткого диска (Back-up system). Если на жестком диске хранится важная информация, то ее необходимо регу­лярно сохранять на магнитной ленте. Кассеты стримме­ра имеют большой объем — 125 Мб, 250 Мб и т. д. до не­скольких гигабайт. На одну кассету может поместиться информация со всего небольшого жесткого диска.

4. Устройства ввода

Клавиатура

Универсальным устройством ввода информации яв­ляется клавиатура. Клавиатура позволяет вводить чис­ловую и текстовую информацию. Стандартная клавиа­тура имеет 101 клавишу.

Мышь и трекбол

Первые персональные компьютеры имели един­ственное устройство для вво­да информации и управления работой компьютера — кла­виатуру.

Но для более простого уп­равления нужно было приду­мать другую, параллельную клавиатуре, систему. За эту работу взялся Энджельверт из Стенфордской лаборатории (США). Он разработал систему меню, которая могла управляться двигающимся графическим объектом, изображенным на экране (курсором). Управ­лять этим курсором можно было при помощи мини­атюрного устройства — манипулятора с несколькими (2—3) кнопками. Идея такого манипулятора появилась еще в 1957 г. и в современном виде была реализована к концу 70-х гг.

Созданный манипулятор соединяется с компьютером при помощи шнура и внешне напоминает мышку. Его шутя назвали «мышка», а потом этот термин закрепил­ся и стал официальным.

Операционная система Windows и все программы, созданные для этой системы, рассчитаны на примене­ние мышки, поэтому в настоящее время мышка являет­ся неотъемлемым элементом компьютерной системы.

В оптико-механических манипуляторах мышь и трекбол основным рабочим органом является массивный шар (ме­таллический, покрытый резиной). У мыши он вращается при перемещении ее корпуса по горизонтальной поверхно­сти, а у трекбола (можно перевести как шарик, прокладывающий путь) вращается непосредственно рукой.

Вращение шара передается двум пластмассовым валам, положение которых с большой точностью считывается инф­ракрасными оптопарами (то есть парами «светоизлучатель фотоприемник») и затем преобразуется в электриче­ский сигнал, управляющий движением указателя мыши на экране монитора. Главным «врагом» мыши является загряз­нение, а способом борьбы с ним — использование специаль­ного «мышиного» коврика.

В настоящее время широкое распространение получили оптические мыши, в которых нет механических частей. Ис­точник света, размещенный внутри мыши, освещает поверх­ность, а отраженный свет фиксируется фотоприемником и преобразуется в перемещение курсора на экране.

Манипуляторы имеют обычно две кнопки управления, которые используются при работе с графическим интерфей­сом программ. В настоящее время появились мыши с допол­нительным колесиком, которое располагается между кноп­ками. Оно предназначено для прокрутки вверх или вниз не умещающихся целиком на экране изображений, текстов или Web-страниц.

Современные модели мышей и трекболов часто являются беспро­водными, то есть подключаются к компьютеру без помощи кабеля

В портативных компьютерах вместо манипуляторов использу­ется сенсорная панель тачпад (от английского слова TouchPad), ко­торая представляет собой панель чувствительную к перемещению пальцем. Перемещение пальца по поверх­ности сенсорной панели преобразует­ся в перемещение курсора на экране монитора. Нажатие на поверхность сенсорной панели эквивалентно на­жатию на кнопку мыши.

Для рисования и ввода рукописного текста используются графические планшеты. С помощью специальной ручки можно чертить, рисовать схемы, добав­лять заметки и подписи к электронным документам. Качество графических планшетов характеризуется разрешающей спо­собностью и способностью реагировать на силу нажатия пера.

Джойстик (Joystick) — игровой манипулятор. Пред­назначен для более удобного управления ходом компь­ютерных игр и управления виртуальной реальностью. Обычно он представляет собой рукоятку с кнопками на подставке. Однако есть джойстик-штурвал и даже джой­стик-руль с приборной панелью, рукояткой переключе­ния «коробки передач» и педалями, как у настоящего ав­томобиля. Первоначально джойстик был разработан для тренировки пилотов ВВС США на компьютерных тре­нажерах.

Сканер.

Для оптического ввода в компьютер и преобразования в компьютерную форму изображений (фотографий, рисунков, слайдов), а также текстовых документов исполь­зуется сканер. Существуют три типа сканеров: ручной; планшет­ный; барабанный. Сканеры бывают черно-белыми и цветными.

Сканируемое изображение осве­щается белым светом (черно-белые сканеры) или тремя цветами (крас­ным, зеленым и синим). Отраженный свет проецируется на линейку фотоэлементов, которая движется, последовательно считывает изображение и преобразует его в компьютерный формат. В отсканированном изображении количество разли­чаемых цветов может достигать десятков миллиардов.

Системы распознавания текстовой информации позволяют преобразовать отсканированный текст из графического фор­мата в текстовый. Такие системы способны распознавать тек­стовые документы на различных языках, представленные в различных формах (например, таблицах) и с различным ка­чеством печати (начиная от машинописных документов).

Цифровые камеры и ТВ - тюнеры.

Последние годы все большее распространение получа­ют цифровые камеры (видеокамеры и фотоаппараты). Циф­ровые камеры позволяют получать видеоизображение и фотоснимки непосредственно в цифровом (компьютерном) формате.

Цифровой фотоаппарат — это фо­тоаппарат, который записывает изображение, но не на фотопленку, а на приемный экран (типа иконос­копа, который применяется в видео­камерах), изображение переводится в цифровую форму и хранится в памяти фотокамеры. Фотоаппарат может хранить несколь­ко десятков кадров. В него вставляется обычная дискета на 3,5 дюйма, на которую можно записать фотокадры в оциф­рованном (компьютерном) формате. После съемки фотокамера присоединяется к компьютеру (если нет дискеты), и кадры переписываются в компьютер (на винчестер). Цифровые фотоаппараты позволяют получать высококачественные фотографии. Для хранения фотографий ис­пользуются модули flash-памяти или жесткие диски очень маленького размера. Запись изображений на жесткий диск компьютера может осуществляться путем подключения ка­меры к компьютеру.

Цифровые видеокамеры могут быть подключены к компьютеру, что позволяет сохранять видеозаписи в компьютерном формате Для передачи «живого» видео по компьютерным сетям используются недорогие Web-камеры.

Если установить в компьютер специальную плату (ТВ-тю­нер) и подключить к ее входу телевизионную антенну, то по­является возможность просматривать телевизионные пере­дачи непосредственно на компьютере.

Звуковая карта.

Звуковая карта производит преобразова­ние звука из аналоговой формы в цифровую. Для ввода зву­ковой информации используется микрофон, который под­ключается к входу звуковой карты. Звуковая карта имеет также возможность синтезировать звук (в ее памяти хранят­ся звуки различных музыкальных инструментов, которые она может воспроизводить).

Многие звуковые платы имеют специальный игровой порт (GAME-порт), к которому подключаются игровые ма­нипуляторы (джойстики), которые предназначены для более удобного управления ходом компьютерных игр.

5. Устройства ввода

Монитор

Монитор (дисплей) предназначен для вывода на эк­ран текстовой и графической информации. Монитор работает под управлением специального аппаратного устройства — видеоадаптера, который предусматривает два возможных режима — текстовый и графический.

Изображение в компьютерном формате (в виде последова­тельностей нулей и единиц) хранится в видеопамяти, разме­щенной на видеокарте. Изображение на экране монитора формируется путем считывания содержимого видеопамяти и отображения его на экран.

Частота считывания изображения влияет на стабиль­ность изображения на экране. В современных мониторах обновление изображения происходит обычно с частотой 75 и более раз в секунду, что обеспечивает комфортность воспри­ятия изображения пользователем компьютера (человек не замечает мерцание изображения). Для сравнения можно на­помнить, что частота смены кадров в кино составляет 24 кадра в секунду.

В настольных компьютерах обычно используются мониторы на электрон­но-лучевой трубке (ЭЛТ) —Изображение на экране монитора созда­ется пучком электронов, испускаемых электронной пушкой.

Качество изображения тем выше, чем меньше размер точки изображения, в высококачественных мониторах размер точки составляет 0,22 мм.

Однако монитор является также источником высокого статического электрического потенциала, электромагнитно­го и рентгеновского излучений, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Совре­менные мониторы практически безопасны, так как соответствуют жестким санитарно-гигиеническим требованиям

В портативных и карманных компьютерах применяют плоские мониторы на жидких кристаллах (ЖК). В последнее время такие мониторы стали использоваться и в настольных компьютерах.

LCD (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические монито­ры) сделаны из веще­ства, которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущи­ми кристаллическим телам. Фак­тически это жидкости, обладаю­щие анизотропией свойств (в частности, оптических), связан­ных с упорядоченностью в ориен­тации молекул. Молекулы жидких кристаллов под воздействием электрического напряжения мо­гут изменять свою ориентацию и вследствие этого изменять свойства светового луча, проходящего сквозь них.

Преимущество ЖК-мониторов перед мониторами на ЭЛТ состоит в отсутствии вредных для человека электромагнит­ных излучений и компактности.

Мониторы могут иметь различный размер экрана. Размер диагонали экрана измеряется в дюймах (1 дюйм = 2,54 см) и обычно составляет 15, 17 и более дюймов.

Принтеры. Принтеры предназначены для вывода на бума­гу (создания «твердой копии») числовой, текстовой и графи­ческой информации. По своему принципу действия принтеры делятся на матричные, струйные и лазерные.

Матричные принтеры были наиболее распространенными принтерами, теперь они постепенно вытесняются струйными и лазерными.

Принцип печати этих принтеров таков: печатающая головка принтера содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней (их называют иголки). Головка движется вдоль печатаемой строки, а иголки в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту. Это и обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений. В дешевых моделях принтеров используется печатающая головка с 9 иголками. Качество печати у таких принтеров посредственное, качественная и быстрая печать обеспечивается принтерами с 18, 24 (и более) иголками. Скорость печати точечно-матричных принтеров — от 60 до 10 с на страницу

Недостатки матричных принтеров состоят в том, что они печатают медленно, производят много шума и качество пе­чати оставляет желать лучшего (соответствует примерно ка­честву пишущей машинки).

Струйные принтеры (чернильная струя) или (капельная струя). В этих принте­рах изображение формируется микроскопическими каплями специальных чернил, выдува­емых на бумагу под давлением через малень­кие отверстия. Перемеща­ясь вдоль бумаги, печатающая го­ловка оставляет строку символов или полоску изображения. Этот способ печати обеспечивает более высокое качество печати по сравнению с матричными принтерами, он очень удобен для цветной печати. Однако струйные принтеры доро­же матричных и требуют более тщательного ухода и об­служивания. Скорость печати этих принтеров — от 60 до 10 с на страницу и производят мало шума.

Лазерные принтеры обеспечивают практически бесшум­ную печать. Высокую скорость пе­чати (до 30 страниц в минуту) ла­зерные принтеры достигают за счет постраничной печати, при которой страница печатается сразу цели­ком.

В лазерном принтере имеется валик («селеновый» ба­рабан), покрытый полупроводниковым веществом, ко­торое электризуется от попадания лазерного света. Луч направляется в то место валика, где должно быть изоб­ражение. Это место электризуется, и к нему «прилипа­ют» мельчайшие частицы сухой краски, которая нахо­дится в контейнере под валиком. После этого валик прокатывается по листу бумаги и краска переходит на бумагу. Чтобы красящий порошок закрепился, специ­альный механизм проводит бумагу через нагревательный элемент и краска спекается. Высокое типографское качество печати лазерных принтеров обеспе­чивается за счет высокой разреша­ющей способности, которая может достигать 1200 dpi и более.

Плоттер. Для вывода сложных и широкоформатных графических
объектов (плакатов, чертежей, электрических и электронных схем и пр.) используются специальные устройства вывода — плоттеры. Принцип действия плоттера такой же, как и струйного
принтера

Акустические колонки и наушники. Для прослушивания звука используются акустические колонки или наушники, которые подключаются к выходу звуковой платы.

Вопросы:

Какие основные характеристики и как влияют на производительность компьютера? Какие основные правила хранения носителей информации? Какие физические параметры влияют на качество изображения на экране монитора?

ЛЕКЦИЯ №6. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА

План.

1.  Классификация ПО

2.  Системные программы

3.  Прикладные программы

4.  Инструментальные программы

5.  Компьютерные вирусы

1. Классификация ПО

Программное обеспечение — вторая равноправная часть информационной технологии. Без программ любая аппаратура просто груда железа (многие так и называют аппаратную часть—«железом»).

Существует несколько классификаций профаммного обеспечения, однако в любой из них обязательно выделяются два класса:

•системное профаммное обеспечение;

•прикладное профаммное обеспечение;

•и все остальные профаммы

2. Системное ПО

Системные профаммы управляют работой аппаратных средств и обеспечивают услугами нас и наши прикладные комплексы. В первую очередь — это операционные системы и дополняющие их профаммные модули (системные профаммы «утилиты», драйверы периферийных устройств и т. п.).

Операционные системы (ОС) - система программ, распределяющих ресурсы и организующих работу других программ. ОС управляет компьютером, запускает программу, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, поэтому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее эти услуги. От выбора ОС также зависит производительность вашей работы, степень защиты ваших данных, необходимые аппаратные средства.

К программным продуктам серии Windows относятся программы: Windows 3.1 — это популярная графическая операционная оболочка, которая запускается на выполнение как обычная программа MS DOS и работает на базе MS DOS, используя на нижнем уровне встроенные функции и процедуры данной операционной системы. Пользовательский интерфейс системы является графическим, его основу составляет иерархически организованная система окон и других графических объектов. Это — объектно-ориентированная система.

Windows 95 — это высокопроизводительная, многозадачная и многопотоковая 32-разрядная операционная система с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями. Система поддерживает 16-разрядные приложения без всякой их модификации. Это — интегрированная среда, обеспечивающая обмен текстовой, графической, звуковой и другой информации. Систему характеризует вытесняющая многозадачность, то есть она обладает способностью самостоятельно, в зависимости от ситуации, передавать или забирать управление у того или иного приложения, что не позволяет одному приложению занимать все аппаратные ресурсы. Принцип многопоточности позволяет разбить одну задачу на несколько подзадач и решать их независимо одна от другой. Система отслеживает процесс выполнения потока и в случае его остановки автоматически загружает новый поток, систематически распределяет время между потоками с учетом их приоритетов. Система Windows 95 представляет собой высокоэффективную платформу для мультимедиа, включает в себя лазерный проигрыватель, обеспечивает поддержку видеодисков, видео­магнитофонов и т. д.

Windows 98 — представляет собой дальнейшее развитие Windows 95. В частности, система обеспечивает большую производительность работы компьютера без добавления в него нового оборудования. В состав системы входят ряд программ, совместное применение которых повышает производительность компьютера. Программа делает более эффективным использование Web за счет применения всех возможностей компьютера к интерактивному содержимому Internet.

Window 2000 — воплотила в себе дальнейшие усилия программистов в направлении обеспечения эффективности работы. Система оснащена средствами эффективной защиты информации, располагает усовершенствованными средствами многопроцессорной обработки. Реализованная в системе функция работы с файлами в автономном режиме позволяет отбирать сетевые файлы в папки для последующей работы с ними, без подключения к сети, что обеспечивает дополнительные возможности для мобильных пользователей. Это — полноценная 32-разрядная операционная система, которую можно так же использовать для компьютеров Notebook, система взаимодействует с более ранними версиями Windows, обеспечивает возможность подключения к сети Internet.