57. Устройство и принцип действия web-камер.

Веб-камера — цифровая видео или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети Интернет (в программах типа Skype, Instant Messenger или в любом другом видеоприложении).

Веб-камеры, доставляющие изображения через интернет, закачивают изображения на веб-сервер либо по запросу, либо непрерывно, либо через регулярные промежутки времени. Это достигается путём подключения камеры к компьютеру или благодаря возможностям самой камеры. Некоторые современные модели обладают аппаратным и программным обеспечением, которое позволяет камере самостоятельно работать в качестве веб-сервера, FTP-сервера, FTP-клиента и отсылать изображения электронной почтой.

Веб-камеры, предназначенные для видеоконференций, — это, как правило, простые модели камер, подключаемые к компьютеру, на котором запущена программа типа Instant Messenger.

Модели камер, используемые в охранных целях, могут снабжаться дополнительными устройствами и функциями (такими, как детекторы движения, подключение внешних датчиков и т. п.)

Светочувствительный сенсор — позволяет преобразовывать свет в электрические сигналы, доступные для дальнейшей электронной обработки. Основной принцип действия и ПЗС- и КМОП-сенсоров одинаков: под воздействием света в полупроводниковых материалах рождаются носители заряда, которые впоследствии преобразуются в напряжение. КМОП-сенсоры являются значительно более дешевыми в производстве, но и более «шумными».

Принцип работы Web-камеры схож с принципом работы любой цифровой камеры или фотоаппарата. Кроме оптического объектива и светочувствительного ПЗС- или КМОП-сенсора обязательным является наличие аналого-цифрового преобразователя (АЦП), основное назначение которого — преобразовывать аналоговые сигналы светочувствительного сенсора, то есть напряжение в цифровой код. Кроме того, необходима система цветоформирования. Другим важным элементом камеры является схема, отвечающая за компрессию данных и подготовку к передаче в нужном формате. В Web-камерах видеоданные передаются в компьютер по USB-интерфейсу, то есть заключительной схемой камеры должен быть контроллер USB-интерфейса.

57. Назначение. Принцип действия и характеристики шин расширения pci и pci-X.

PCI – шина ввода/вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера.

Стандарт на шину PCI определяет:

·        физические параметры (например, разъёмы и разводку сигнальных линий);

·        электрические параметры (например, напряжения);

·        логическую модель (например, типы циклов шины, адресацию на шине).

В 1992 году появляется первая версия шины PCI, Intel объявляет, что стандарт шины будет открытым и создаёт PCI SpecialInterest Group. Благодаря этому, любой заинтересованный разработчик мог создавать устройства для шины PCI без необходимости приобретения лицензии. Первая версия шины имела тактовую частоту 33 МГц, разрядность – 32 или 64 бита, шина мультиплексированная (адрес и данные передаются по одним и тем же линиям), устройства могли работать с сигналами в 5 В или 3,3 В. Теоретически, пропускная способность шины 133 Мбайт/сек, но в реальности пропускная способность составляла около 80 Мбайт/сек.

В 1995 г., появляется версия PCI 2.1, которая обеспечила передачу данных по шине с частотой 66 МГц и максимальную скорость передачи в 533 МБ/сек (для 64 битного варианта с частотой 66 МГц).

PCI 64 – расширение базового стандарта PCI, появившееся в версии 2.1, удваивающее число линий данных, и, следовательно, пропускную способность. Работает на тактовой частоте 33 МГц. Пиковая пропускная способность – 266 Мбайт/с.

PCI-X 1.0 – расширение PCI64 с добавлением двух новых частот работы, 100 и 133МГц, а также механизма раздельных транзакций для улучшения производительности при одновременной работе нескольких устройств.

PCI-X 2.0 – дальнейшее расширение возможностей PCI-X 1.0, добавлены скорости в 266 и 533МГц, а также коррекция ошибок чётности при передаче данных

Для всех вариантов шины PCI-X существуют следующие ограничения по количеству подключаемых к каждой шине устройств: 66МГц   – 4;100МГц – 2;133МГц – 1 (2, если одно или оба устройства не находятся на платах расширения, а уже интегрированы на одну плату вместе с контроллером); 266,533МГц и выше – 1.

Вот почему в некоторых ситуациях для обеспечения стабильности работы нескольких установленных устройств необходимо ограничивать максимальную частоту работы использованной шины PCI-X (обычно это делается джамперами).

Организация шины PCI Express

PCI Express – шина не параллельная, как ее предшественница, а последовательная, что в нынешних условиях предполагает более высокую производительность. Последовательная шина использует прямые соединения между устройствами с малым количеством служебного трафика и низкими задержками, а также обеспечивает гибкую маштабируемость производительности при помощи изменения тактовой частоты и добавления линий (lane). Каждая линия может передавать 250 Мб/с в каждую сторону, что почти вдвое больше пропускной способности обычной способности обычной PCI. Всего же линий может быть до 32, т. е. суммарная пропускная способность PCI Express может составлять 16 Гб/с.