50. Триггеры и регистры

триггеры =это  электронные  устройства,  обладающие  двумя  устойчивыми  состояниями  равновесия  и  способные  скачком  переходить  из  одного устойчивого  состояния  в  другое  под  воздействием  внешних  управляющих  сигналов. Состояние  называется  устойчивым,  если  слабое  внешнее  воздействие  не  нарушает  этого  состояния.  Для  перехода  триггера  из  одного  состояния  в другое  необходимо,  чтобы  входной  сигнал  превысил  пороговое  значение.

Регистры это  функциональные  узлы  на  основе  триггеров,  предназначенные  для  приёма,  кратковременного  хранения  (на  один  или  несколько циклов  работы  данного  устройства),  передачи  и  преобразования  многоразрядной  цифровой   информации.В  зависимости  от  способа  записи  информации  (кода  числа)  различают  параллельные,  последовательные  и  параллельно – последовательные регистры.

51. Накопители данных, внешние устройства

Внешняя память обычно используется для долговременного хранения информации.

Структура электронных носителей приведена на рисунке.

Основным видом внешней памяти является магнитная память. 

Принцип магнитной записи заключается в воздействии электромагнитного поля на ферромагнитный материал магнитной ленты, осуществляемом при записи, а также перезаписи аналогового сигнала. 

Магнитная лента обладает основным недостатком – способностью размагничиваться при длительном хранении и имеет неравномерную частотную характеристику (различная чувствительность к записи на разных частотах). Кроме того, любая магнитная лента обладает собственными шумами (физические свойства магнитного слоя и способы записи-воспроизведения звука).

Для записи-воспроизведения, а также использования различных данных на машиночитаемые носители данных используется преобразование аналогового (звукового и видео) сигнала в цифровую форму. Такая технология получила название оцифровки информации. 

Стримеры - ленточные носители используются для резервного копирования с целью обеспечения сохранности данных.

Магнитооптический носитель информации - внешние высоконадёжные устройства переноса и хранения информации.  Магнитооптические диски (МО) появились в 1988 году. МО диск заключён в пластиковый конверт (картридж) и является устройством произвольного доступа. Он совмещает в себе магнитный и оптический принципы хранения информации и представляет поликарбонатную подложку (слой) толщиной 1,2 мм, на которую нанесено несколько тонкоплёночных магнитных слоёв.  Запись лазером с температурой примерно в 200 градусов Цельсия на магнитный слой происходит одновременно с изменением магнитного поля.  Компактный оптический диск (CD) – это пластмассовый диск со специальным покрытием, на котором в цифровой форме размещается записанная информация.  Выделяют три основных вида CD: CD-ROM, на которые запись, как правило, осуществляется фабрично методом штамповки с матрицы; CD-R, используемые для одно или несколькократной лазерной записи сессиями; CD-RW, предназначенные для многократных циклов записи-стирания.

DVD предназначенный в основном для записи высококачественных видеопрограмм.

Для увеличения ёмкости используют и флуоресцентные диски - FMD (Fluorescent Multilayer Disk). Принцип их действия заключающийся в изменении физических свойств (появление флуоресцентного свечения) некоторых химических веществ под воздействием лазерного луча. 

Flash-память – переносной энергонезависимый накопитель. Обычно используются следующие стандарты флэш-памяти: CompactFlash, SmartMedia, Memory Stick, Floppy Disks, MultiMedia Cards и др. Они могут использоваться вместо дискет, лазерных и магнитооптических компактных, небольших жёстких дисков. 

Голография – фотографический метод записи, воспроизведения и преобразования волновых полей.

52-54.внешние интерфейсы

USB 2.0 - последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростныхпериферийных устройств. До 480 Мбит/с.

USB 3.0 - Пропускная способность порта увеличилась до 4,8 Гбит/с. Силой тока увеличилась с 500 мА (USB 2.0) до 900 мА. Кабели обновлённого стандарта физически и функционально совместимы с USB 2.0

PS/2 - порт подключения клавиатуры (фиолетовый) и/или мыши(зеленый). В последнее время редко используется, всвязи с переходом на USB. Есть переходники для подключения USB клавиатуры или мыши в разъем PS/2.

S/PDIF - используется для подключения цифрового оптического аудио кабеля.

DVI - предназначен для передачи видеоизображения на цифровые устройства отображения, такие как жидкокристаллические мониторы и проекторы. Виды DVI (см. доп. картинки): DVI-A — только аналоговая передача, DVI-I — аналоговая и цифровая передача, DVI-D — только цифровая передача. Видеокарты с DVI-A не поддерживают стандартные мониторы с DVI-D. Не ошибитесь при выборе монитора!!!

VGA (D-SUB) - стандарт аналоговой передачивидеоизображения, постепенно вытесняется DVI.

HDMI - интерфейс для мультимедиа высокой чёткости, позволяющий передавать цифровые видеоданныевысокого разрешения и многоканальные цифровые аудиосигналы.

Jack 3.5 - разъем подключения штекера TRS (Tip, Ring, Sleeve, переводится как Кончик, Кольцо, Гильза;). Распространённый разъём для передачи аудиосигнала.

IEEE1394 - последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информациеймежду компьютером и другими электронными устройствами (видеокамеры, внешние жесткие диски и т.п.).

eSATA - последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. Используется для внешней реализации интерфейса SATA. Может быть использован для горячего подключения жесткого диска (в BIOS необходим режим AHCI). Встречаются также комбинированный разъем eSATA+USB.

RJ-45 (LAN) - интерфейс для подключения локальной сети (интернет, интранет).

COM - двунаправленный последовательный интерфейс. В настоящее время используется только для подключения специфических устройст(консоль сетевого оборудования, телефонные станции и т.п.) и в последнее время отсутствует на материнских платах.

LPT - международный стандарт параллельного интерфейса для подключения периферийных устройств персонального компьютера (принтер, сканер). Практически не используется.

Thunderbolt - интерфейс для подключения периферийных устройств. Позволяет достичь скорости до 10 Гб/с на расстоянии до 3 м, при использовании медного кабеля. На текущий момент один из самых быстрых интерфейсов, позиционируемый как замена USB, IEEE1394, DVI, eSATA.

53. Сетевой интерфейс — физическое или виртуальное устройство, предназначенное для передачи данных между программами через компьютерную сеть.Примеры сетевых интерфейсов:Физические интерфейсы сетевых карт и телекоммуникационных устройств (коммутаторов, маршрутизаторов и так далее).Петлевые интерфейсы для обмена данными между процессами на одном компьютере или управляемом сетевом устройстве. Для них выделена специальная подсеть 127.0.0.0/8.Туннели — для инкапсуляции протокола того же или более низкого уровня в другой протокол.Интерфейсы виртуальных сетей (VLAN).Каждый интерфейс в сети может быть однозначно идентифицирован по его адресу. Разные сетевые протоколы используют разные системы адресации, например MAC-адреса в Ethernet или IP-адреса в IP. В компьютерных сетях сетевым интерфейсом называют:Точку соединения между компьютером пользователя и частной или общественной сетью;Сетевую карту компьютера (наиболее частое использование термина);Точку соединения коммутируемой телефонной сети общественного пользования и телефона;Точку соединения двух сетей между собой.Некоторые возможные параметры сетевых интерфейсов:;

55. Устройства ввода-вывода информации

Человек взаимодействует с информационными системами главным образом через устройства ввода-вывода (input-output devices). Прогресс в области информационных технологий достигается не только благодаря возрастающей скорости процессоров и емкости запоминающих устройств, но также за счет совершенствования устройств ввода и вывода данных. Устройства ввода-вывода называются также периферийными устройствами (peripheral devices).

УСТРОЙСТВА ВВОДА ДАННЫХ

Клавиатура 

Компьютерная мышь

Сенсорные экраны 

Устройства автоматизированного ввода информации 

Устройства этого типа считывают информацию с носителя, где она уже имеется. Примерами таких систем могут служить кассовые терминалы, сканеры штрих-кодов и другие системы оптического распознавания символов. Системы распознавания магнитных знаков. Системы оптического распознавания символов преобразуют специальным образом нанесенную на носитель информацию в цифровую форму.

Сканеры (scanners) преобразуют в цифровую форму графическую информацию (рисунки, чертежи и пр.) и большие объемы текстовой информации.  Сенсорные датчики (sensors) – это устройства для ввода в компьютер пространственной информации. Устройства видеозахвата (video capture devices) представляют собой небольшие цифровые видеокамеры, соединенные с компьютером. Устройства видеозахвата применяются в основном в системах видеоконференций, которые получают все большее распространение..

56.УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ

Основные устройства вывода информации – мониторы и принтеры.

Мониторы

Принтеры

Принтеры (printers) выполняют печать информации на бумаге или пленке (результат, получаемый при печати, называют твердой копией [hard copy]). Принтеры бывают матричные (dot matrix), струйные (inkjet), лазерные (laser) и термографические (thermal transfer). К последним относятся сублимационные и твердочернильные. Большинство принтеров печатают от 2 до 8 страниц в минуту. Линейно-матричные принтеры могут печатать до 20000 строк в минуту. Другие устройства вывода информации

Высококачественные графические документы могут быть созданы при использовании графопостроителей (plotters). Графопостроители оснащаются набором перьев, в который входят рапидографы для рисования линий разной толщины и разного цвета. Плоттеры несколько медленнее принтеров, зато позволяют получать документы больших размеров – чертежи, карты, схемы. Системы синтеза человеческого голоса (voice output devices) используются в современном программном обеспечении в основном для поддержки людей с ослабленным слухом или зрением. Такая система способна произносить содержимое экрана, преобразуя текстовую информацию в человеческую речь.