Записываемые форматы cd

CD-R - тип оптического диска для одноразовой записи во время которой физические отметки делаются на поверхности носителя маломощным лазером и так как не могут быть стерты запись осуществляется только однажды. В качестве отражающего слоя применяют буквы фталоцианины которые менее подвержены деградации от воздействия видимого света. Цвет диска CD-R определяется цветом красителей, которые используются в записывающем слое. Диск CD-R состоит из 4 слоев: поликарбонатная основа диска, с предварительно нанесенными углублениями в виде спиральной дорожки, записывающий слой, отражающий слой и защитный слой. При записи, пишущая лазерная головка следует вдоль этой дорожки и в результате диск получает такие же характеристики, что и обычный компакт-диск - ширина дорожки 0.6 микрометра и подача (шаг) дорожки 1.6 микрометра. Запись начинается от внутренней части диска. При записи СД-Р используют лазер, выжигающий метки в органическом красителе. Будучи нагретой до критической температуры, выжженная область становится непрозрачной или поглощающей и при считывании отражает меньшее количество света, чем смежные участки, которые небыли нагреты лазером. Диски СД-Р не позволяют стирать ранее записанные данные. СД-РВ - стандарт, который позволяет делать запись по старым данным или удалять отдельные файлы. Технология СД-РВ - изменение оптического состояние вещества, не требует магнитных воздействия полей. Поликарбонатная основа, с выплавленной ведущей спиральной дорожкой, записывающий слой размещён между слоями диэлектрика, которые отводят от него избыточное тепло. В качестве среды записи обычно используют прозрачный состав из серебра, индия, сурьмы и теллура. В процессе записи, сфокусированный лазерный луч выборочно нагревает области материалов выше температуры плавления, и после достаточно быстрого охлаждения, вещество переходит в аморфное состояние, формируя область непрозрачности. При стирании, слой нагревается до температуры, которая ниже чем точка плавления, но выше температуры кристаллизации и атомы вещества возвращаются в первоначальное состояние.

06.10.12

Альтернативные и перспективные накопители.

1.) Solid State Disk (SSD) - диски твёрдого тела, представляю собой накопители информации, которые используют в качестве среды хранения массивов данных, либо неразрушимую энергонезависимую память, либо энергозависимую вместо дисков обычных для НЖМД или CD-DVD. ССД основанные на технологии SDRAM, характеризуются быстрым доступом к данным, и используется для ускорения приложений, которые требуют скорости больше чем у НЖМД. Типичный ДРАМ-ССД содержит внутренний источник питания и резервный НЖМД для защиты данных.

Многие производители ССД используют в качестве среды хранения модуль флэш-памяти, которые не требуют аварийного питания и могут выпускаться в привычных форм-факторах НЖМД (1.8", 2.5" и 3.5").

Достоинства: высокая скорость считывания данных и меньшее время загрузки по сравнению с НЖМД, небольшое энергопотребление и меньше шумов, механическая прочность, высокая надёжность.

Недостатки: высокая стоимость, низкая скорость записи, надежность даже чем у НЖМД, низкая восстанавливаемость.

2.) Память на картах PCI - это один из форматов флэш-памяти, основанная на 0.12 мкм технологии.

3.) Флэш-память с USB интерфейсом - основанная на твёрдом теле, энергонезависимая, перезаписываемая, которая работает одновременно подобно и оперативной памяти и НЖМД.

4.) Голографические жёсткие диски - в голографических средах могут быть сохранены большие массивы данных, т.к. лазер записывает страниц оптических образов в различных слоях специальных оптических материалов. Голографическая память при записи использует два лазерных луча: опорный и луч данных, пересечение этих лучей вызывает устойчивое изменение (физическая или химическая), которая сохраняется в среде. Среда может быть вращающимся диском, содержащим полимерный материал или включать оптически чувствительный неподвижный кристалл.

25.10.2012

Показатели эффективности сканера

Важными аспектами спецификации сканеров являются следующие показатели: 1)разрешающая способность – описывает точность устройства и измеряется в количестве точек на дюйм. Типичный планшетный сканер использует элемент ПЗС (прибор с зарядовой связью) для каждого пикселя, по этому для сканера имеющего горизонтальную оптическую разрешающую способность 600т.н.д. и максимальную ширину документа 8,5д требуется массив из 5100 элементов в линейке ПЗС; 2)разрядная глубина – характеризует количество информации, содержащейся в одном пикселе выходного образа. Черно-белый сканер поддерживает два состояния черное и белое, для этого достаточно одного бита, для воспроизведения полутонов сканер должен иметь хотя бы 4 бита на каждый пиксель (2 в четвертой степени = 16полутонов). Цветные сканеры поддерживают не менее 24 бит на пиксель, то есть по 8 бит на каждый цвет из системы RGB; 3)динамический диапазон – измеряется в шкале от 0 до 4 (от абсолютно белого до абсолютно черного) и определяет сколько оттенков модуль может различить. Режимы сканирования: штриховая графика – наиболее простой формат, сохраняется только черно белая информация, требуется только один бит данных на пиксель, подходит для сканирования текста и чертежей; полутоновое изображение – сохраняет 255 оттенков серого; цветное изображение – использует 24 бита на каждый пиксель, чтобы представить полный цветовой спектр.

29.10.2012

Интерфейсы персонального компьютера.

Классификация интерфейсов

Связь устройств автоматизированных систем друг с другом осуществляется с помощью средств сопряжения, которые называются интерфейсами. Интерфейс представляет собой совокупность линий и шин, сигналов, электронных схем и алгоритмов (протоколов), предназначенную для осуществления обмена информацией между устройствами.

В соответствии с функциональным назначением интерфейсы можно поделить на следующие основные классы:

системные интерфейсы ЭВМ;

периферийного оборудования (общие и специализированные);

программно-управляемых модульных систем и приборов;

интерфейсы сетей передачи данных и другое.

Мы предполагаем здесь рассмотреть внутренние интерфейсы (шины), внешние интерфейсы (порты) и интерфейсы процессоров. Интерфейсы мониторов (и видеопроекторов) рассмотрены далее.

Различные микросхемы и устройства, образующие ПК, должны быть соединены друг с другом таким образом, чтобы они имели возможность обмениваться данными и целенаправленно системно управляться. Эта проблема решена путем применения унифицированных шин. Используется набор проводников (на системной плате это печатные проводники), к которым подключены разъемы - гнезда (socket) или слоты (slot). В слоты расширения могут вставляться платы адаптеров (контроллеров) отдельных устройств и, что особенно важно, новых устройств. Таким образом, любой компонент, вставленный в слот, может взаимодействовать с каждым подключенным к шине компонентом персонального компьютера.

Шина представляет собой набор проводников (линий), соединяющий различные компоненты компьютера для подвода к ним питания и обмена данными. В минимальной комплектации шина имеет три типа линий:

управления;

адреса;

данных.

Обычно системы включают два типа шин:

системная шина, соединяющая процессор с ОЗУ и кэш-памятью 2-го уровня;

множество шин ввода-вывода, соединяющие процессор с различными периферийными устройствами. Последние соединяет с системной шиной мост, который встроен в набор микросхем (chipset), обеспечивающий функционирование процессора.

Системные интерфейсы и интерфейсы ввода-вывода

Системная шина при архитектуре DIB (Dual independent bus) физически разделена на две:

первичную шину (FSB, Frontside bus), связывающую процессор с ОЗУ и ОЗУ с периферийными устройствами;

вторичную шину (BSB, Backside bus) для связи с кэш-памятью L2.

Использование двойной независимой шины повышает производительность за счет возможности для процессора параллельно обращаться к различным уровням памяти. Обычно термины «FSB» и «системная шина» используют как синонимы.

Следует отметить, что терминология, используемая в настоящее время для описания интерфейсов, не является вполне однозначной и ясной. Системная шина часто упоминается как «главная шина», «шина процессора» или «локальная шина». Для шин ввода-вывода используются термины «шина расширения», «внешняя шина», «хост-шина» и опять же - «локальная шина».

Устройства, подключенные к шине, делятся на две основные категории - bus masters и bus slaves. Bus masters - это активные устройства, способные управлять работой шины, то есть инициировать запись/чтение и так далее Bus slaves - соответственно устройства, которые могут только отвечать на запросы.

31.10.2012

Плоттеры (графопостроители)

Устройство выполняющее функции вывода графической информации на бумажные и некоторые другие типы носителей, называются графопостроителями или плоттерами. Плоттеры в отличие от принтеров выводят информацию в векторной форме, в редких случаях в растровой форме.

Первый вид плоттеров: перьевые плоттеры – электромеханические устройства векторного типа, выводят графические изображения, для программ автокад, мадкад и т.д, создают изображение с помощью пишущих элементов – перьев. Перо крепится в держателе пишущего узла, который перемещается вдоль бумажного носителя. Делятся на два вида: планшетные и барабанные.

В первом случае бумага неподвижна, перемещается перо, во втором случае перо перемещается по одной оси координат, а бумага по другой.

Плюсы: высокое качество изображения, хорошая цветопередача при использовании цветных пишущих элементов.

Минусы: низкая скорость работы, существует проблема подбора пары чернила – носитель.

Отличаются возможностью установки специализированного специализированого пишущего узла сцанговым механизмом, для использования карандашных грифелей, который обеспечивает постоянное усилие нажима грифеля на бумагу, и его автоподачу при истачивании.

Плюсы: грифель не высыхает, пишет на любой скорости на любых бумажных носителях, изображения поддаются редактированию, экономически выгодно.

Струйные плоттеры: аналогичны струйным принтерам.

Электростатические плоттеры – основаны на создании скрытого электрического изображения, на поверхности носителя – специальной электростатической бумаги, рабочая поверхность которой покрыта слоем диэлектрика.

Потенциальный рельеф формируется при осаждении на поверхность диэлектрика свободных зарядов, образующихся при подаче на тончайшие электроды записывающей головки, высоковольтных импульсов. Частицы тонера притягиваются к заряженным участкам бумаги, формирую изображение.

Плюсы: использование в качестве сетевых устройств, высокая устойчивость к ультрафиалету.

Минусы: необходимость поддержания стабильного режима влажности и температуры, высокая стоимость.

Плоттеры прямого вывода изображения – изображение создается на термобумаге пропитанной термочувствительным веществом, она подается с рулона и движется вдоль нагревательных элементов и меняет цвет в местах нагрева.

Плюсы: устойчивое ко времени изображение, высокая надежность и производительность, низкие эксплуатационные затраты.

Минусы: чувствительность к изменениям температуры окружающей среды, низкая контрастность изображения.

Плоттеры на основе термопередачи – между нагревателями и бумагой, размещается лента обращенная к бумаге красящим слоем, выполненная на восковой основе с низкой температурой плавления.

Плоттеры лазерные (светодиодные) – технология аналогичного лазерного принтера.

2.11.2012

Графические планшеты, дигитайзеры

Графический планшет – устройство ввода векторной графической информации в ЭВМ. Оно состоит из собственно планшета и рисующего прибора(курсора-пера), при нажатии на кнопку курсора его местоположение фиксируется а координаты передаются в компьютер. За каждой кнопкой можно закрепить определенные действия. Гибкость выполнения такого назначения зависит от программируемости драйвера устройства.

Акустический – позиция пера оборудованного источником звука, определяется путем сопоставления запаздывания звуковых сигналов воспринимаемых микрофонами расположенными на планшете.

Технологии резистивного сенсорного экрана – пересекающиеся координатные провода разделены тонким слоем изолятора, проводимость которого изменяется под нажимом пера, воспринимает как координаты так и силу давления пера.

Принципы действия: действие дигитайзера основано на фиксации местоположения курсора, с помощью встроенной планшет сетки, состоящих из проволочных или печатных проводников, расстояние между которыми от 3х до 6ти мм. Шаг считывания информации называется разрешением дигитайзера.

Характеристики дигитайзера: 1)размер рабочей поверхности, 2)пользовательские настройки, 3)форматы данных, 4)аппаратное меню

6.11.2012

Для указания местоположения и ввода информации используются указующие устройства: 1)курсор – бывают 4х, 8ми, 12ти и 16ти кнопочные; 2)перо – имеют 1,2 или 3 кнопки, реагируют на нажим, от степени нажима зависит толщина линии и ее оттенок; 3)мышь – планшет выступает в качестве коврика, имеет 2-3 кнопки и колесо прокрутки, обладают свойством привязки к координатам планшета.

Терминалы.

Понятие терминала в соответствии с телекомуникациоными стандартами относятся к сочетанию устройств ввода-вывода информации, предназначенные для диалога – человек машина.

Электронный или видео терминал представляет собой клавиатуру сопряженную с экранным устройством. Устройство для ввода информации в компьютер и подача управляющих сигналов содержит стандартный набор клавиш печатной машинки а так же управляющие функциональные клавиши. Клавиши управления курсором и малую цифровую клавиатуру. Возможности подключения переносных устройств ввода данных реализованы через беспроводные адаптеры, первой была инфракрасная технология которая подобно дистанционным пультам TV требовало наличия визуальной связи. Альтернативой являлось использование связи на радио частотах, эта технология требует меньшего расхода энергии.

Манипуляторы: 1)мышь – устройство указания позиции объектов на экране, запуска программ в графическом интерфейсе, а так же для рисования, качество мыши определяется ее разрешением которое лежит в диапазоне от 200 до 900 точек на дюйм. Виды мышей: 1)оптико-механическая мышь - движение шарика отслеживается посредством 2х валиков (горизонтального и вертикального) и 2х оптических пар светодиодов – фотодиодов, в результате на оптической паре создаются импульсы которые с помощью счетчиков конвертируются в показатели положения мыши. Эти величины вместе с состоянием кнопок мыши передаются в ПК.

12.11.2012

2)оптическая мышь – внутри корпуса находятся две пары светодиодов и фотоэлементов. Один из светодиодов излучает красный свет, а другой инфракрасный, фотоэлементы улавливают свет определенной частоты, для работы с этой мышью применяется специальный коврик, который покрыт тонкой сеткой состоящей из горизонтальных линий синего цвета и вертикальных серых линий. При размещении мыши над синей линией красный свет поглощается и чувствительный к нему фотоэлемент утрачивает сигнал, аналогично с серыми линиями, при движении мыши по коврику фотоэлементы поочередно обнаруживают соответствующие источники света и их сигналы описывают движение в направлении осей Х или У, эти сигналы передаются в ПК, обрабатываются драйвером и преобразуются в движение курсора на экране.

3)оптические мыши не зависимые от поверхности – используются опто-независимые, используются опто-электронные сенсоры и СДП освещение чтобы получать снимки поверхности по которой осуществляется движение. Цифровой обработчик сигналов идетифецирует и сравнивает текстуру и другие особенности в зафиксированных изображениях, чтобы определить движение мыши, и переводит эти данные в координаты курсора. Вариантом данной технологии является лазерная мышь, где в качестве источника вместо СДП использовался инфракрасный лазер что позволяет обеспечить высокую контрастность изображения и повысить точность сканирования поверхности.

Трекбол – представляет собой коробку с шариком встроенную в верхнюю часть корпуса. В отличие от мыши трекбол не требует свободного пространства и может быть встроен в корпус машины. Принцип функционирования его аналогичен принципу работы оптико-механической мыши.

Тачпад – устройство ввода данных, используемое в ноутбуках в которых управление курсором осуществляется путем слежения за движениями пальца пользователя. Кнопки расположенные ниже или выше панели аналогичны стандартным кнопкам мыши, существует 2 метода конструирования модели, в матричном методе используются 2 массива параллельных проводников разделенных изолирующим слоем, причем проводники этих слоев перпендикулярны друг другу, высокочастотный сигнал последовательно подается, на различные пары координат, в двумерной матрице образованными этими массивами, ток проходящий в цепи, и так как при помещении пальца в одну из точек матрицы, соответствующая емкость изменяется это позволяет определить координаты точки прикосновения.

16.11.2012

Первые VGA системы имели низкое быстродействие, ЦПУ был чрезмерно загружен обработкой графических данных и объем информации передаваемый по шинам графической карте вносил трудности в систему. Проблема была решена размещением специализированных микросхем обрабатывающих графику на графических картах. Вместо того что бы посылать образ экрана в буфер кадра, ЦПУ посылает набор инструкций которые интерпретируются драйвером графической карты и выполняются процессором карты.

Память которая держит видеоизображение, или буфер кадра располагается непосредственно на графической карте. Доступ к ней осуществляется достаточно крупными блоками, она должна быстро перезаписывать большие объемы данных без прерывания считывания так как образ картинки формируемый на экране монитора постоянно считывается из этой памяти с частотой кадровой развертки монитора и одновременно в эту же память операционная система осуществляет запись, в результате чего на экране происходит смена изображения.

Первые плоско-панельные мониторы соединялись с графической картой через разъем VGA, по этому ЖКД имел АЦП что увеличивало стоимость устройства и ухудшало качество изображения. Для решения этих проблем был разработан цифровой видеоинтерфейс DVI, он предназначен для подключения дисплеев любого типа (ЭЛТ и матричных). Причем возможны 2 варианта коннекторов и интерфейса: чисто цифровой, и цифровой с аналоговыми сигналами.

19.11.2012

2)ЖКД(LSD). Экран ЖКД представляет собой массив отдельных ячеек-пикселей, оптические свойства которых меняются при отображении информации. Панели ЖКД состоят из нескольких слоев среди которых ключевую роль играют два стеклянных слоя, между ними расположен тонкий слой жидких кристаллов, на панели нанесены параллельные бороздки, вдоль которых ориентируются кристаллы. В качестве источников света используются электролюминесцентные лампы с холодным катодом, характеризующиеся низким энергопотреблением. Чтобы поворот плоскости светового луча был заметен для глаза, на стеклянные панели дополнительно наносят два слоя поляризационных фильтров.

Плюсы: высокое качество изображения, низкое энергопотребление.

Минусы: строго определенный угол зрения.

3)Плазменные дисплеи. Панель монитора состоит из двух стеклянных пластин, пространство между которыми заполнено инертным газом. На стеклянную поверхность нанесены миниатюрные прозрачные электроды к которым прилагается высокочастотное напряжение, под действием этого напряжения прилегающие к электроду газовой области возникает электрический разряд, плазма газового разряда излучает свет в ультра-фиолетовом диапазоне который вызывает свечение частиц люминофора.

Плюсы: высокая яркость и контрастность, отсутствие дрожания, изображение видно под различными углами.

Минусы: высокая энергоемкость, низкая разрешающая способность, быстрая потеря яркости изображения со временем.

23.11.2012

4)Мониторы электростатической эмиссии.

FED(Field Emission Display).

Базируется на технологии ЭЛТ «Катод-Анод-Люминофор» скомбинированной с точечно матричной структурой ЖКД. Вместо единственной большой ЭЛТ FED использует крошечные микро трубки.

Плюсы: энергопотребление, зависит от содержания картинки что приводит к большей экономичности; точки люминофора располагаясь близко от поверхности панели излучают в секторе 180 градусов что приводит к расширению угла обзора; соответствует качеству ЭЛТ.

Минусы: проблемы в массовом производстве из за наличия вакуума под плоскими поверхностями что требует высокой механической прочности и герметичности конструкции.

5)LEP мониторы(Light Emission Plastics).

По своей технологии похожи на ЖК и LED мониторы, но отличаются материалом из которого изготовлен экран: используется специальный органический полимер обладающий полупроводниковыми свойствами. При пропускании электрического тока этот материал начинает светиться.

Плюсы: низкое энергопотребление, простота конструкции и технологии изготовления, тонкий экран, малая инерционность.

Недостатки: малая яркость свечения экрана, монохромность изображения, малый размер экрана.

27.11.2012

Принципы и элементы проекторов мультимедиа

Современные системы проекторов получая сигнал в аналоговой или цифровой форме, из источника данных преобразуют его в изображение проектируемое на экран, обработка сигнала происходит ы двух связанных компонентов проектора – видео декодере и модуляторе света, первый преобразует аналоговые сигналы в цифровую форму посредством ЦАП. Модулятор света состоит из лампы расщипителя света или цветового колеса, и оптики проектирования. Точный путь по которому цифровые сигналы преобразуются в изображение для вывода на экран, зависит от типа микропроектора, просветный проектор пропускает свет через формирующий изображение элемент, а в отражательном проекторе свет отражается от формирующего элемента. Основные конструкции проекторов: 1)технология электронно-лучевой трубки – видео образ формируется в ЭЛТ, каждая из которых производит один из первичных цветов, цветовые компоненты изображения, объединяются на экране, образуя один цветной образ. Причинами выхода из строя является ослабление вакуума, потери эмиссии излучателем электронов – катодов, так как ЭЛТ аналоговые устройства и не имеют заранее предопределенного числа пикселей, то они обладают большей универсальностью и не заменимы когда возникает необходимость показа изображений из источников с широким диапазоном значений разрешающей способности. 2)технология ЛСД(ЖКД) – два зеркала поставленные последовательно расщепляют белый свет на красный зеленый и синий компоненты, затем используются панели ЖКД. Задерживающие или пропускающие необходимое количество каждого цвета и в результате может быть произведено до 16.7 млн. цветов.

28.11.2012

3)микро-зеркальные проекторы(DLP) представляют собой микроэлектронную механическую систему состоящую из сотен тысяч подвижных микро-зеркал, которые управляются лежащими в основе чипа полупроводниковыми схемами. Микро-зеркала установлены на крошечных стержнях которые позволяют им или наклониться к световому источнику, или отклониться от него создавая светлый или темный пиксель соответственно на поверхности экрана.

Плюсы: небольшой размер, меньше страдают от пикселизации чем LCD проекторы.

Минусы: у первых поколений радужный эффект.

4)жидкие кристаллы на кремние(LCOS) – панель содержит сотни тысяч ячеек заполненных жидкими кристаллами которые меняют свою геометрию в зависимости от приложенного напряжения.