7.3.3 Специальная память

К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM), перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.

Постоянная память (ПЗУ, английское обозначение ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом “зашивается” в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты.

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

Микросхема постоянной или Flash-памяти является модуль BIOS (рис. 7.10).

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для:

автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера;

загрузки операционной системы в оперативную память.

Роль BIOS двоякая: с одной стороны, это неотъемлемый элемент аппаратуры (Hardware), а с другой строны — важный модуль любой операционной системы (Software).

Разновидность постоянного ЗУ может быть и модуль CMOS RAM (рис. 7.10).

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.

Рисунок 7.10 – Интегральные схемы BIOS и CMOS

Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS.

Для хранения графической информации используется видеопамять.

Видеопамять (VRAM) является разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

Лекция 8 Организация ввода-вывода информации

8.1 Устройства ввода и отображения текстовой и графической информации

8.2 Внешние запоминающие устройства

8.3 Печатающие устройства

8.1 Устройства ввода и отображения текстовой и графической информации

Персональный компьютер — универсальная техническая система. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Однако в информатике существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства:

системный блок;

монитор;

клавиатура;

мышь.

Каждый компьютер поставляется минимум с тремя периферийными устройствами: дисплеем, накопителем на гибком диске и клавиатурой. Большинство компьютеров имеют накопитель на жестком диске. Распространен также целый ряд дополнительных устройств. Поскольку все эти устройства предназначены для ввода и вывода информации, их называют еще устройствами ввода-вывода.

Для каждого устройства ввода-вывода требуется контроллер, который служит для управления устройством и интерфейса с процессором (под периферийным интерфейсом понимается просто способ соединения внутренних частей компьютера с чем-то еще из внешнего мира). В некоторых контроллерах имеется свой специализированный процессор и даже своя память. Контроллер может размещаться на системной плате, входить в состав устройства или быть отдельным адаптером, который подключается к шине.

Кроме того, дополнительные устройства требуют специальной программной поддержки. Для этого с помощью средств операционной системы подключаются программы — драйверы, осуществляющие обслуживание соответствующих устройств.

Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, — внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными.

По внешнему виду системные блоки различаются формой корпуса. Корпуса персональных компьютеров выпускают в горизонтальном (desktop) и вертикальном (tower) исполнении. Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, различают по габаритам: полноразмерный (big tower), среднеразмерный (midi tower) и малоразмерный (mini tower). Среди корпусов, имеющих горизонтальное исполнение, выделяют плоские и особо плоские (slim).

Кроме формы, для корпуса важен параметр, называемый форм-фактором. От него зависят требования к размещаемым устройствам. Прежним стандартом корпуса персональных компьютеров был форм-фактор АТ, в настоящее время в основном используются корпуса форм-фактора АТХ. Форм-фактор корпуса должен быть обязательно согласован с форм-фактором главной (системной) платы компьютера, так называемой материнской платы.

Корпуса персональных компьютеров поставляются вместе с блоком питания, и, таким образом, мощность блока питания также является одним из параметров корпуса. Для массовых моделей достаточной является мощность блока питания от 250 до 300 Вт.

К основным устройствам ввода и отображения информации ПЭВМ относятся: мышь, сканер, графический планшет, световое перо, клавиатура, видео терминал и принтеры.

Мышь — это манипулятор для ввода информации в компьютер. Некоторые программы рассчитаны только на работу с мышью, но большинство программ, использующих мышь, допускает ее замену командами, водимыми с клавиатуры.

Сканер — устройство для считывания графической и текстовой информации в компьютер. Сканеры могут вводить в компьютер рисунки. С помощью специального программного обеспечения компьютер может распознавать символы во введенной через сканер картинке, что позволяет быстро вводить напечатанный (а возможно и рукописный) текст в компьютер. Сканеры бывают настольные (они обрабатывают весь лист бумаги целиком) и ручные (их надо проводить над нужным рисунком или текстом), черно-белые и цветные (воспринимающие цвета). Сканеры отличаются друг от друга разрешающей способностью, количеством воспринимаемых цветов или оттенков серого цвета (рис. 8.1).

Рисунок 8.1 – Виды сканеров (настольный, ручные, барабанный).

Графический планшет — устройство для ввода графических изображений. Используется, как правило, в САПР для ввода чертежей в компьютер.

Световое перо представляет собой похожее на авторучку устройство со встроенным фоточувствительным элементом. Когда оно поднесено к экрану, световой поток, образуемый светящейся точкой на поверхности экрана, поступает к фоточувствительному элементу. Совместная система синхронизации позволяет отслеживать положение светового пера на экране и тем самым с его помощью можно считывать координаты фигур, строить различные изображения и т.п.

Клавиатура — это одно из основных устройств управления и ввода данных и команд в ПЭВМ. Чаще всего клавиатура содержит 101 клавишу, но существуют клавиатуры и с 84 клавишами. Существуют клавиатуры, состоящие из пяти клавиш: четыре - для ввода букв и цифр, одна - для манипулятора. Клавиши стандартной клавиатуры разбиты на следующие группы: буквенно- цифровые; управления курсором, ввода числовых данных, просмотра и редактирования текста; специальные клавиши управления; функциональные клавиши.