Заключение
Dы узнали об использовании папки «Устройства и принтеры» операционной системы Windows 7. Вы узнали о том, как можно открыть данную папку и рассмотрели ее функционал, используя который вы можете устанавливать новое устройство, выполнять определенные команды, которые присущи устройствам, расположенным в данной папке. Также вы узнали о реалистичных значках для устройств и ознакомились с кратким описанием функционала Device Stage.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ:
1. Ознакомьтесь с теоретическим материалом
2 . Группами по 3 человека делают настройку принтера и сканера.
ВОПРОСЫ ВЫХОДНОГО КОНТРОЛЯ
Дайте определение периферийных устройств.
Перечислите типы периферийных устройств.
Дайте определение принтера.
Перечислите виды принтеров .
Расскажите про устройство каждого вида принтера.
Дайте определение сканера.
Перечислите виды сканеров.
Расскажите про устройство каждого вида сканера.
Практическое занятие№ 19 Периферийные устройства. Подключение к пк периферийных устройств
Цель занятия: обретение навыков работы с различными типами накопителей информации, обретение навыков работы и настройки звуковой карты.
Программное обеспечение: MS Word.
Правила по технике безопасности: общие.
Оборудование рабочего места: ПК, практикум, тетради для практических работ.
Литература:
1) Жадаев А.Г. Видеосамоучитель. Ремонт компьютера (+CD). – СПб.: Питер, 2008. c. 12-315.
2) Ватаманюк А.И. Железо ПК. – СПб.: Питер, 2006. –320 с.: ил. + CD. c. 10 – 228.
Время выполнения: 6 учебных часов.
Содержание работы Теоретические основы
Периферийные устройства – это любые дополнительные вспомогательные устройства, которые можно подключить к компьютеру для расширения функциональных возможностей. В технической литературе под периферией принято понимать все, что находится вне системного блока. Большинство устройств подсоединяются через специальные гнезда (разъемы), находящиеся обычно на задней стенке системного блока компьютера.
Перечень периферийных устройств бесконечен. Кроме монитора и клавиатуры, общеизвестную периферию составляют:
· принтер – устройство для вывода на печать текстовой и графической информации;
· модем – связь с другими компьютерами по телефонной линии;
· сканер – ввод в компьютер текстовой или графической информации;
· мультимедийные устройства – ввод и вывод звуковых и видеосигналов, обслуживание драйверов CD ROM;
· сетевые адаптеры – связь с другими компьютерами по специальным линиям связи компьютерных сетей;
· накопители на компакт-дисках (CD-ROM).
Работа с накопителями информации
Целью данной лабораторной работы является обретение навыков работы с различными типами накопителей информации.
Дисковые накопители предназначены для хранения данных и программ. Дисковые накопители делятся на гибкие (ГМД), жесткие (ЖМД или винчестер) магнитные диски, магнитооптические, оптические, дисковые массивы.
Емкость – измеряется в байтах (байт – единица измерения текстовой и символьной информации, которая хранится на МД, один байт равен 8 бит). 1 Кбайт = 210 =1024 байт, 1 Мбайт = 220 =1024 Кбайт. (Для справки: емкость 1 машинописной страницы текста примерно 2 Кбайта). Емкость определяется размером рабочей поверхности, количеством рабочих поверхностей и плотностью записи.
Для повышения плотности записи применяется зонный метод записи ZBR (Zoned Bit Recording). На внешних дорожках диска можно разместить с той же плотностью большее количество информации, чем на внутренних (рис. 2.1). Поэтому диск разбивается по радиусу на несколько зон в виде концентрических колец. В пределах каждой зоны число секторов постоянно растет при удалении от центра диска. Поэтому скорость доступа к данным у 3,5- и 5,25-дюймовых накопителей зависит от положения данных на диске. Для 1,8- и 2,5-дюймовых накопителей эта техника, как правило, не применяется, на современных дисках давно уже используется.
Рис. 2.1. Организация данных на диске
Скорость вращения стандартных жестких дисков лежит в пределах от 4500 до 15000 rpm. Чем больше скорость вращения, тем больше скорость передачи данных, но и HD при этом становится более шумным и горячим. Может понадобиться дополнительный вентилятор для охлаждения диска, имеющего скорость вращения от 7200 rpm, иначе его срок службы может существенно сократиться. Современные HD читают все секторы на дорожке за один оборот (чередование 1:1). Скорость вращения постоянна.
Число секторов на дорожке. Современные жесткие диски имеют дорожки различного размера. На внешних частях диска места для секторов больше, чем на внутренних. Запись на HD обычно идет начиная с внешних секторов ко внутренним. Следовательно, доступ и передача данных при чтении и записи в начале диска выполняются с большей скоростью.
Время поиска (время переключения головок), время переключения цилиндров. Наибольшая скорость достигается при переходе непосредственно на соседнюю дорожку. Наименьшая скорость поиска получается при так называемом полном такте, то есть при переходе с внешней на внутреннюю дорожку, и наоборот. Некоторые дисководы жестких дисков (особенно дисководы SCSI) выполняют команду поиска неправильно. Эти дисководы помещают головку рядом с нужной дорожкой или оставляют ее там, где она находилась до этого. Время поиска, интересующее пользователя, – это среднее время, затрачиваемое на установку головок при произвольном запросе. Чем меньше диск (5 1/4", 3 1/2" и т.п.), тем меньше будет время поиска.
Все головки жесткого диска перемещаются посредством одной консоли, то есть все головки находятся на одном и том же цилиндре. Время переключения головок – это среднее время переключения между двумя головками при чтении или записи. Время переключения цилиндров – это среднее время перемещения головок на следующую дорожку при чтении или записи. Все указанные величины измеряются в миллисекундах (ms).
Время задержки при вращении. После того как головка установлена на нужную дорожку, она должна дождаться появления нужного сектора. Это время называется временем задержки при вращении и измеряется в ms. Чем быстрее вращается диск, тем меньше время задержки при вращении. Среднее время – это время, нужное диску для совершения половины оборота, составляющее обычно от 4 ms (7200 rpm) до 6ms (5400 rpm).
Время доступа к данным. Время доступа к данным состоит из времени поиска, времени переключения головки и задержки при вращении и измеряется в ms. Время поиска показывает только, насколько быстро головка устанавливается на нужный цилиндр. До момента считывания или записи данных потребуется еще добавить время переключения головки, которое затрачивается на поиск дорожки, и время задержки при вращении, нужное для поиска сектора.
Кэш-буфер. Все современные HD имеют собственные кэш-буферы, размеры и способы организации которых различны. Обычно кэш используется для чтения и записи. В случае SCSI HD, в зависимости от конкретного дисковода, Вам может потребоваться установить кэширование при записи, поскольку по умолчанию оно может быть не задано. Состояние кэш-буфера можно прочитать с помощью программы наподобие ASPIID от Seagate. Может показаться странным, что важен не размер кэш-буфера, а его организация (кэш чтения-записи или предварительного просмотра). В большинстве дисководов EIDE системная память компьютера используется также для хранения микропрограмм HD (программного обеспечения или "BIOS"). Когда на дисковод подается питание, он считывает микропрограмму со специально отведенных секторов. Это делается производителями компьютеров для того, чтобы сэкономить на микросхемах ROM; кроме того, это позволяет при необходимости легко обновить "BIOS" дисковода (как это потребовалось для дисководов WD, у которых возникли проблемы с некоторыми материнскими платами, приводившие к поломке головок).
Организация данных на диске. На жестком диске имеются цилиндры, головки и сектора. Все эти параметры для каждого жесткого диска есть в BIOS. Размер сектора жесткого диска не фиксирован, как это было раньше. В настоящее время эти величины используются только для совместимости с DOS, поскольку они не имеют отношения к физической геометрии диска. Они пересчитываются в значение адреса логического блока (LBA), а затем величина LBA преобразуется в истинный номер цилиндра, головки и сектора. Современные BIOSы используют LBA, поэтому ограничения наподобие предельной емкости в 504 MB снимаются.
В среде DOS по-прежнему используется номер цилиндра, головки и сектора. Дисководы SCSI всегда осуществляли доступа к данным на жестком диске посредством LBA. В современных операционных системах доступ к данным организован непосредственно через LBA, без использования BIOS.
Скорость передачи данных. На рисунках представлены различные способы физического хранения данных на жестком диске. Вы можете определить, использует ли Ваш дисковод "вертикальную" или "горизонтальную" организацию, используя тест, вычисляющий скорость передачи или время поиска по всему диску. В зависимости от типа головок чтения-записи и серводвигателей (для установки консоли), скорость переключения головок может быть как больше, так и меньше скорости перехода с дорожки на дорожку.
Объем традиционного жесткого диска имеет "вертикальную" организацию (рис. 2.2). Данные читаются или записываются вначале на один цилиндр, начиная с верхней дорожки к нижней, а затем головки переходят к следующему цилиндру.
Рис. 2.2. Вертикальная организация данных на диске
"Горизонтальная" организация (рис. 2.3). Данные читаются и записываются, начиная с внешнего цилиндра ко внутреннему, а затем головки переключаются на следующую дорожку.
Рис. 2.3. Горизонтальная организация данных на диске
Некоторые жесткие диски используют комбинацию "вертикальной" и "горизонтальной" структур (рис. 2.4).
Рис. 2.4. Смешанная организация данных на диске
Как видно из рисунков, при чтении или записи данных на внешнюю часть диска скорость передачи данных будет больше. Причина в том, что там больше места для размещения секторов. Число секторов меняется по шагам. Обычно на диске имеется от 10 до 20 зон (называемых "ступенями") с постоянным числом секторов. В этом и состоит причина того, что скорость передачи представляется по шагам.
Некоторые жесткие диски используют комбинацию "вертикальной" и "горизонтальной" организации. "Горизонтальная" организация используется внутри зоны, "вертикальная" – между зонами. При этом, однако, скорость передачи и время поиска такие же, как для "вертикальной" организации.
При покупке HD может понадобиться информация об организации данных. Если для определенных задач требуется постоянная скорость передачи данных (для видео- и аудиозадач), то не следует приобретать дисковод, не поддерживающий горизонтальную организацию данных. однако дисководы, работающие с горизонтальной схемой доступа, не особенно широко распространены.
2.2. Используемое программное обеспечение
Тестирующие программы производительности дисковых накопителей.
2.3. Выполнение практической работы
Используя программы измерения производительности винчестеров, произведите тесты исследуемого накопителя и укажите следующие полученные характеристики:
· Скорость вращения.
· Число секторов на дорожке и количество цилиндров.
· Минимальное, среднее и максимальное время поиска.
· Минимальное, среднее и максимальное время доступа.
· Время переключения головок.
· Время переключения цилиндров
· Время задержки при вращении
· Размер кэш-буфера на HD
Получите графики производительности винчестера и поместите их в отчет.
Используя программу измерения производительности приводов CD-ROM, произведите тесты исследуемого CD-ROM и укажите следующие полученные характеристики:
· среднее время доступа к CD-ROM;
· скорость передачи данных.
Получите графики производительности привода и поместите их в отчет.
Используя программу для мониторинга SMART(Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) параметров винчестеров, получите величины этих параметров. Поместите в отчет краткое описание параметров и их величину.
УСТАНОВКА И НАСТРОЙКА ЗВУКОВОЙ КАРТЫ. ВИДЫ СИНТЕЗА ЗВУКА
Как известно, звуковые волны, преобразованные в электрический сигнал, например через микрофон, представляют собой так называемый аналоговый сигнал. Частоты звуковых (слышимых) колебаний лежат в диапазоне от 17–20 Гц до 20 кГц. Реальные звуки помимо громкости и частоты характеризуются также тембром. В этом случае кроме основного тона (колебания основной частоты) в сигнале присутствуют также колебания более высоких частот обертона. Именно амплитудами обертонов и характеризуется тембр (насыщенность) звука.
В общем случае IBM РС-совместимые компьютеры имеют несколько возможностей для генерирования (воспроизведения) звука с использованием звуковой карты. Разумеется, выбор конкретного способа зависит в первую очередь от типа конкретной карты. Обычно в функциональном составе звуковых плат можно выделить следующие узлы: модуль для записи и воспроизведения звука, модуль синтезатора и модуль интерфейсов. Таким образом, для воспроизведения звука может использоваться цифро-аналоговое преобразование. В этом случае цифровые выборки реального звукового сигнала хранятся в памяти компьютера (например в виде WAV-файлов) и преобразовываются в аналоговый сигнал через цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП).
Второй способ воспроизведения звука заключается в его синтезе. Компьютер передаст на звуковую карту некоторую управляющую информацию, по которой и формируется выходной аналоговый сигнал. В настоящее время применяются две основные формы для синтеза звукового сигнала. Это синтез с использованием частотной модуляции (Frequency Modulation), или FM-синтез и синтез с использованием таблицы волн (WaveTable) так называемый табличный, или WT-синтез.
WT (WaveTable – таблица волн) – воспроизведение заранее записанных в цифровом виде звучаний – самплов (samples). Инстpументы с малой длительностью звучания обычно записываются полностью, а для остальных может записываться лишь начало/конец звука и небольшая "сpедняя" часть, котоpая затем пpоигpывается в цикле в течение нужного вpемени. Для изменения высоты звука оцифpовка пpоигpывается с pазной скоpостью, а чтобы пpи этом сильно не изменялся хаpактеp звучания – инстpументы составляются из нескольких фрагментов для pазных диапазонов нот. В сложных синтезатоpах используется паpаллельное пpоигpывание нескольких самплов на одну ноту и дополнительная обpаботка звука (модуляция, фильтpование, pазличные "оживляющие" эффекты и т.п.). Большинство плат содеpжит встpоенный набоp инстpументов в ПЗУ, некотоpые платы позволяют дополнительно загpужать собственные инстpументы в ОЗУ платы, а платы семейства GUS (кpоме GUS PnP) содеpжат только ОЗУ и набоp стандаpтных инстpументов на диске. Hекотоpые модели PCI-плат позволяют использовать для загpузки инстpументов общее ОЗУ компьютеpа (UMA – Unified Memory Architecture, унифициpованная аpхитектуpа памяти).
Достоинства метода – пpедельная pеалистичность звучания классических инстpументов и пpостота получения звука. Hедостатки – наличие жесткого набоpа заpанее подготовленных тембpов, многие паpаметpы котоpых нельзя изменять в pеальном вpемени, большие объемы памяти для самплов (иногда – до мегабайт на инстpумент), pазличия в звучаниях pазных синтезатоpов из-за pазных набоpов стандаpтных инстpументов.
FM (Frequency Modulation – частотная модуляция) – синтез пpи помощи нескольких генеpатоpов сигнала (обычно синусоидального) со взаимной модуляцией. Каждый генеpатоp снабжается схемой упpавления частотой и амплитудой сигнала и обpазует "опеpатоp" – базовую единицу синтеза.
Чаще всего в звуковых картах применяется 2-опеpатоpный (OPL2) синтез и иногда – 4-опеpатоpный (OPL3) (хотя большинство каpт поддеpживает pежим OPL3, стандаpтное пpогpаммное обеспечение для совместимости пpогpаммиpует их в pежиме OPL2). Схема соединения опеpатоpов (алгоpитм) и паpаметpы каждого опеpатоpа (частота, амплитуда и закон их изменения во вpемени) опpеделяют тембp звучания; количество опеpатоpов и степень тонкости упpавления ими опpеделяет пpедельное количество синтезиpуемых тембpов.
Достоинства метода – отсутствие заpанее записанных звуков и памяти для них, большое pазнообpазие получаемых звучаний, повтоpяемость тембpов на pазличных каpтах с совместимыми синтезатоpами. Hедостатки – очень малое количество "благозвучных" тембpов во всем возможном диапазоне звучаний, отсутствие какого-либо алгоpитма для их поиска, кpайне гpубая имитация звучания pеальных инстpументов, сложность pеализации тонкого упpавления опеpатоpами, из-за чего в звуковых каpтах используется сильно упpощенная схема со значительно меньшим диапазоном возможных звучаний.
Помимо этого, компьютер также может управлять устройством, которое либо выдает команды для синтеза звука другим устройством, либо само способно воспроизводить (или синтезировать) звук. В этом случае специальная управляющая информация между такими устройствами передастся по так называемому Mid-интерфейсу (Musical Instruments Digital Interface), а устройство, подключаемое к такому интерфейсу, называется Mid-устройством. В настоящее время существует два вида Mid-интерфейса: UART Mid и MPU-401.
MIDI (Musical Instrument Digital Interface) – цифpовой интеpфейс музыкальных инстpументов, разpаботан в 1982 г. гpуппой ведущих пpоизводителей электpонных инстpументов для унификации методов упpавления ими и объединения нескольких инстpументов в единую систему. Midi – скорее не метод записи звука, а способ записи команд, посылаемых музыкальным инструментам. Mid-файл (обычно это файл с расширением MID) содержит ссылки на ноты, а не запись музыки как таковой. Когда Mid-совместимая звуковая карта получает Mid-файл, карта ищет необходимые звуки в таблице через эти ссылки. В таблице указано, какой инструмент должен звучать для определенной ссылки. Например, большой барабан определен как 55. Когда звуковая карта находит ссылку с номером 55, она выдает звук большого барабана.
Mid-файлы могут проигрываться как на картах с FM-синтезом, так и на картах, основанных на табличном синтезе. Синтезаторы, которые установлены на недорогих звуковых картах, имеют ограниченное число одновременно воспроизводимых голосов (полифония) – до 20 при использовании синтезатора Yamaha OPL3.
Принципиально новым методом явился синтез на базе таблиц волн (Wave Table Synthesis). Его применение позволило радикальным образом решить проблему "в лоб". Вам хочется сыграть определенную ноту на инструменте? Возьмите образец и проиграйте его с более высокой или низкой скоростью – в зависимости от того, какую ноту вам требуется извлечь. В результате получите практически оригинальный звук. Карты, поддерживающие такой тип синтеза, обычно имеют несколько мегабайт памяти для хранения образцов звучания инструментов. Чем больше объем памяти на карте, тем реалистичней становится звучание, ибо в памяти хранится больше образцов, записанных с более высоким разрешением. Стандарт General Mid описывает около 200 инструментов, которые могут использоваться в Mid-файлах. Для хранения образцов звучания таких инструментов требуется до 2-х Мбайт памяти. Отметим, что качество звучания карты, работающей на принципе табличного синтеза, сильно зависит от качества звучания образцов инструментов, хранящихся в памяти этой карты. Если, например, на хранение каждого образца отводится всего несколько килобайт, качество звучания не будет сильно отличаться от качества звучания при FM-синтезе. Обычно на каждый образец отводится порядка 20 Кбайт памяти, то есть всего около 4 Мбайт для всех образцов. Первой картой, использующей принцип хранения образцов звучания инструментов в ОЗУ вместо ПЗУ, стала карта Gravis Ultrasound фирмы Advanced Gravis. Образцы хранятся на диске и загружаются в процессе воспроизведения звуковых сигналов. Кроме того, существует возможность для изменения звучания инструментов, а также замены их.
Выполнение этой части работы
1. Укажите тип звуковой карты.
2. Определите разрядность звуковой карты.
3. Определите максимальную частоту дискретизации.
4. Присутствует ли на карте Midi-интерфейс.
5. По описанию отметьте количество операторов звуковой карты и рассчитайте количество музыкальных инструментов, которые одновременно могут быть сгенерированы.
6. Укажите, какие типы звукового синтеза реализуются предложенной звуковой картой.
7. Определите, поддерживает ли звуковая плата полный дуплекс.
8. Обеспечьте звуковую карту необходимым комплектом драйверов.
9. Установите программное обеспечение эмуляции WT-синтеза, изучите его основные настройки и сконфигурируйте его.
10. Осуществите прослушивание MIDI-файла, используя FM-синтез. Оцените его качество и реалистичность.
11. Осуществите прослушивание MIDI-файла, используя установленное ПО WT-синтеза с различным количеством инструментов и по возможности с различными банками инструментов. Оцените качество и реалистичность звука при различных настройках. Сравните с качеством FM-синтеза.
Материалы в отчет
При подготовке отчета по лабораторной работе следует использовать данные, полученные в ходе работы. Укажите последовательность выполняемых действий и их результат. Приведите выводы о качестве рассмотренных видов синтеза звука, их основных достоинствах и недостатках.