1к1с Информатика / конспект лекций

ВНЕШНИЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ПК

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность ее содержимого не зависит от того,

включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти,

внешняя память не имеет прямой связи с процессором.

Всостав внешней памяти компьютера входят:

накопители на жѐстких магнитных дисках;

накопители на гибких магнитных дисках;

накопители на компакт-дисках;

накопители на магнитной ленте (стримеры) и др.

Накопители на жестких магнитных дисках (Hard Disk Drive). В ПК наибольшее распространение получили накопители типа «винчестер». В этих накопителях один или несколько жестких дисков в виде алюминиевых круглых пластин, обе поверхности которого покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения информации – программ и данных.

Накопители на гибких магнитных дисках (floppy – disk drive). НГМД являются носителями небольшого объема информации и используются для переноса данных с одного компьютера на другой.

Дискета состоит из круглой полимерной подложки, покрытой с двух сторон магнитным окислом и помещенной в пластиковую упаковку, на внутреннюю поверхность которой нанесено очищающее покрытие. В

упаковке выполняются с двух сторон радиальные прорези, через которые головки считывания/записи накопителя осуществляют доступ к диску.

На дискетах используется машинное кодирование для записи информации (магнитные домены в среде выстраиваются вдоль дорожек в направлении приложенного магнитного поля своими северными и южными полюсами, и при этом устанавливается однозначное соответствие между двоичной информацией и ориентацией магнитных доменов).

Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам),

которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации,

которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов.

Накопители на компакт-дисках. Носителем информации является CDROM (Compact Disk Read – Only Memory). В последнее время они получили наибольшее распространение благодаря большей информационной емкости,

небольшим размерам (компакт-диск диаметром 3,5” и 5,25”), надежности и долговечности, нечувствительности к электромагнитным полям, меньшей чувствительности к вибрациям, не могут быть поражены вирусами, с них невозможно случайно стереть информацию. Конструктивно CD-ROM

представляет собой прозрачный полимерный диск диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм, на одну сторону которого напылѐн светоотражающий слой алюминия, защищенный от повреждений слоем прозрачного лака. Толщина напыления составляет несколько десятитысячных долей миллиметра.

Информация на диске представляется в виде последовательности впадин и выступов (их уровень соответствует поверхности диска),

расположенных на спиральной дорожке, выходящей из области вблизи оси диска. На каждом дюйме (2,54 см) по радиусу диска размещается 16 тысяч витков спиральной дорожки. Для сравнения – на поверхности жесткого диска на дюйме по радиусу помещается лишь несколько сотен дорожек. Емкость

CD достигает 780 Мбайт. Информация наносится на диск при его изготовлении и не может быть изменена.

Для работы CD-ROM нужно подключить к ПК накопитель CD-ROM,

который преобразует последовательность углублений и выступов на поверхности CD-ROM в последовательность двоичных сигналов.

Записывающий накопитель CD-R (Compact Disk Recordable) наряду с прочтением информации позволяет записывать информацию на специальные оптические диски емкостью 650 Мбайт.

Сегодня почти все персональные компьютеры имеют накопитель CDROM. Но многие мультимедийные интерактивные программы слишком велики, чтобы поместиться на одном CD. В этом случае используют цифровые видеодиски DVD. Эти диски имеют тот же размер, что и обычные

CD, но вмещают до 17 Гбайт данных, т.е. по объему заменяют 20

стандартных дисков CD-ROM. На таких дисках выпускаются мультимедийные игры и интерактивные видеофильмы, обучающие программы.

Накопители на магнитно-оптических компакт-дисках CD-MO

(Compact Disk Magneto Optical). Эти CD-MO можно многократно

использовать для записи.

Накопители на магнитной ленте (tape streamer) – стримеры. Это устройства для резервного копирования больших объемов информации,

позволяющие записывать на небольшую кассету с магнитной лентой огромное количество информации. Средства аппаратного сжатия,

встроенные в стример, дают возможность автоматически уплотнять информацию перед еѐ записью и восстанавливать после считывания, что позволяет увеличивать объем сохраняемой информации.

Наряду со стримерами стали в последнее время использоваться

накопители на сменных дисках, которые позволяют не только увеличивать объем хранимой информации, но и переносить информацию между

компьютерами.

УСТРОЙСТВА ВВОДА –ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ

Клавиатура компьютера

Клавиатура компьютера – это важнейшее для пользователя устройство, с

помощью которого осуществляется ввод данных, команд и управляющих воздействий в ПК. Содержит стандартный набор клавиш печатной машинки и некоторые дополнительные клавиши – управляющие и функциональные клавиши, клавиши управления курсором и малую цифровую клавиатуру. На

клавишах нанесены буквы латинского и русского алфавитов, десятичные цифры, графические и другие служебные знаки, знаки препинания,

наименование некоторых функций, команд.

Клавиатура содержит встроенный микроконтроллер (местное устройство управления), который выполняет следующие функции:

последовательно опрашивает клавиши, считывая введенный сигнал и вырабатывая двоичный скан-код клавиши; управляет световыми индикаторами клавиатуры; проводит внутреннюю диагностику неисправностей; осуществляет взаимодействие с центральным процессором через порт ввода-вывода клавиатуры.

Клавиатура имеет встроенный буфер – промежуточную память малого размера, куда помещаются введенные символы. В случае переполнения буфера нажатие клавиши будет сопровождаться звуковым сигналом – это означает, что символ не введен (отвергнут). Работу клавиатуры поддерживают специальные программы, «зашитые» в BIOS, а также драйвер клавиатуры, который обеспечивает возможность ввода русских букв,

управление скоростью работы клавиатуры и др.

В массовых компьютерных клавиатурах используются клавиши трех типов:

механические, полумеханические и мембранные.

Мембранные клавиатуры являются наиболее технологичным и недорогим решением, поэтому неудивительно, что в настоящее время подавляющее большинство массовых моделей клавиатур изготавливается по этой технологии. Конечно, мембранные клавиатуры уступают по долговечности и надежности механическим и полумеханическим конструкциям, однако на современном этапе своего развития мембранная технология способна удовлетворить запросы большинства пользователей: в

среднем мембранные клавиши выдерживают не менее 10 млн. нажатий. К

тому же многие современные модели мембранных клавиатур (в отличие от механических конструкций) устойчивы к воздействию влаги.

Современные клавиатуры оснащаются дополнительными кнопками и некоторыми органами управления питанием и энергосберегающими режимами компьютера; вызова наиболее часто используемых приложений;

вызова наиболее часто используемых функций операционной системы

(поиск, окно проводника и т.д.); управления программными медиа проигрывателями; управления основными функциями Интернет – браузеров и почтовых клиентов.

Видеотерминальные устройства

Видеотерминальные устройства. К ним относятся видео-монитор

(дисплей) и видеоконтроллер (адаптер), входящий в состав системного блока ПК (находящийся на видеокарте, устанавливаемой в разъем материнской платы).

Современные компьютеры, как правило, комплектуются цветными графическими мониторами, обеспечивая и цвет, и графику. Монохромные мониторы значительно дешевле цветных и имеют значительно большую разрешающую способность, поэтому они применимы в работе с настольно-

издательскими системами.

Большинство мониторов сконструированы на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), т.е. принцип их работы аналогичен принципу работы телевизора. В настоящее время большой популярностью стали пользоваться мониторы, выполненные по ЖК – технологии.

По сравнению с ЭЛТ–мониторами жидкокристаллические мониторы имеют неоспоримые преимущества: отсутствие мерцания, а следовательно,

несравнимо меньшая утомляемость зрения и общая усталость при работе;

намного меньше вредных электромагнитных излучений и полное отсутствие рентгеновских излучений; отсутствие электризации экрана и,как следствие, его меньшая запыляемость; высокая компактность и возможность лучшей организации рабочего места; превосходные антибликовые покрытия; идеальная «геометрия», отсутствие обычных для

ЭЛТ проблем со сведением и фокусировкой; возможность управлять

настройками отдельных окон на экране. Но наряду со все еще высокой стоимостью для рядовых пользователей следует указать и следующие их недостатки: инертность изображения; снижение качества изображения от изменения угла обзора (в новых ЖК - моделях практически отсутствует);

снижение качества изображения при переходе к разрешениям, отличным от рекомендованного (заложенного производителем матрицы), впрочем,

благодаря технологиям аппаратного и программного сглаживания этот недостаток уже практически полностью устранен; неадекватная цветопередача.

Перспективной областью совершенствования ЖК-мониторов является производство сверхтонких ЖК-дисплеев с потенциальным энергопотреблением, имеющих различные варианты подключения.

Принтеры

Принтеры являются наиболее развитой группой ВУ ПК, которые насчитывают до тысячи различных модификаций, разнящихся между собой по различным признакам: принципу действия, способу печати, способу формирования символов и так далее.

Матричные принтеры (dot matrix printer). В них изображение формируется металлическими стерженьками (толками), ударяющими по бумаге через красящую ленту. Каждый символ формируется из набора 9,18 или 24 тл,

сформированных в виде вертикальной колонки. Недостатками этих недорогих принтеров являются их шумная работа и невысокое качество печати.

Струйные принтеры (Ink fet Printer). Принцип печати заключается в генерации символов в виде последовательности чернильных точек,

наносимых на бумагу при помощи системы сопел (48-300шт). Чернила содержатся в сменяемом резервуаре. Эти принтеры требовательны к качеству бумаги.

Лазерные принтеры используют тот же метод, что и ксероксы. Компьютер формирует в своей памяти «образ» страницы текста и передает его принтеру.

Информация со страницы проецируется с помощью лазерного луча на

вращающийся барабан со светочувствительным покрытием, меняющим

электрические свойства в зависимости от освещенности. Барабан заряжается статическим электричеством. После засветки на барабан наносится красящий

порошок-тонер, изготовленный из ферромагнитного порошка,

пластмассового наполнителя и красителя. Принтер с помощью специального

характеризуется высокой четкостью. Кроме этого достоинства в большинстве лазерных принтеров используется собственная внутренняя память для формирования всей страницы изображений.

Обычно принтеры подключаются к ПК через параллельный порт.

Кабель принтера одним концом вставляется своим разъемом в гнездо

производить при выключенном питании ПК и принтера, необходимо отключить сетевые шнуры обоих устройств. Каждый принтер имеет свою

драйвер – программу, которая способна переводить стандартные команды печати компьютера в специальные команды, требующиеся для каждого принтера.

Плотеры

Плоттер используется для получения рисунков, чертежей, планов,

карт, схем, диаграмм и т. д.

Плоттеры бывают роликовые (прокручивают бумагу под пером) и

планшетные (перемещают перо через всю поверхность горизонтально лежащей бумаги).

Сканеры

Сканеры в отличие от принтеров переносят информацию с бумажных документов в память компьютера.

В зависимости от способа загрузки носителя сканеры делятся на несколько типов. Наиболее распространенными в настоящее время являются

планшетные сканеры: сканируемый документ помещается изображением вниз на плоский стеклянный планшет (обычно он закрывается сверху специальной крышкой), под которым расположена подвижная каретка с источником света, оптической системой и линейкой светочувствительных элементов. В процессе сканирования каретка движется вдоль оси,

параллельной длинной стороне планшета, и построчно считывает изображение с размещенного на планшете носителя.

Нынешняя популярность планшетных сканеров вполне обоснована,

поскольку они являются наиболее универсальными устройствами,

позволяющими сканировать отдельные листы, страницы книг и журналов без расшивки, а при определенных навыках – и небольшие объемные предметы.

При этом они просты в обращении и не требуют регулярного технического обслуживания.

Несколько иначе устроены протяжные сканеры: в них источник света,

оптическая система и линейка светочувствительных элементов в процессе сканирования остаются неподвижными, а носитель при помощи системы валов и роликов протягивается через сканирующий узел. В настоящее время подобные устройства используются главным образом для сканирования носителей большого формата – А3 и более. Основная сфера их применения – ввод различных чертежей, схем, карт и тому подобных документов большого формата для систем САПР и ГИС.

Протяжные сканеры не столь универсальны, как планшетные, ибо позволяют работать с носителями только в виде рулонов или отдельных листов; при этом существуют ограничения по максимальной и минимальной толщине носителей.

Многофункциональные устройства

Многофункциональное устройство (МФУ) может выполнять сразу функции трех различных устройств – сканера, принтера и копировального аппарата. По сравнению с набором отдельных устройств МФУ имеет существенные преимущества: экономия места, централизованное управление программным обеспечением, улучшенная эргономика и, как следствие,

повышение эффективности труда.

В настоящее время выделяют две большие группы МФУ: компактные настольные аппараты и большие корпоративные комплексы.

Многофункциональные устройства в настольном исполнении отличаются разнообразием внешнего вида и технических решений. МФУ выполняются на базе протяжных, планшетных сканирующих модулей; в

принтерной части может быть струйное (цветное или монохромное) и

лазерное (обычно монохромное) печатающее устройство.

Корпоративные многофункциональные комплексы представляют собой высокопроизводительные цифровые копировальные аппараты, оснащенные компьютерным интерфейсом. Обычно они оснащаются лазерным печатающим механизмом (цветным или монохромным) и модулем планшетного (реже – протяжного) сканера с устройством автоматической подачи документов. Аналогично корпоративным лазерным принтерам,

конфигурацию многофункциональных комплексов можно расширять путем установки дополнительных компонентов и внешних функциональных модулей.

Манипуляторы

Манипуляторы являются одними из основных устройств компьютеров. В конструктивном исполнении мыши выделяют два основных типа конструкции датчика регистрации перемещений: оптомеханический и оптический.

Современные оптические мыши имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционным оптомеханическими манипуляторами, в частности меньшую зависимость стабильности работы от используемой поверхности и более высокую точность (800 отчетов на дюйм против 400-420 у оптомеханических конструкций). Кроме того, благодаря отсутствию движущихся частей

оптические мыши гораздо более надежны и не требуют регулярной чистки.

Внешний вид мыши постоянно меняется, дополняется кнопками и обычными функциями, хотя для снабженных графическим интерфейсом ОС и подавляющего большинства программных продуктов классический

вариант мыши – двухкнопочная конструкция с колесиком прокрутки.

Развитие перовых жанров вызвало появление специализированных устройств управления, оптимизированных в соответствии с особенностями игр тех или иных жанров. В компьютерных играх часто применяется джойстик,

представляющий стержень-ручку, отклонение которой от вертикального положения приводит к перемещению курсора в соответствующем

Трекбол представляет собой небольшую коробку с шариком, встроенным в верхнюю часть корпуса. Пользователь вращает шарик и, соответственно,

происходит перемещение курсора. В отличие от мыши трекбол можно встроить в корпус машины.

Технологические средства презентаций

Развитие и внедрение мультимедиа-технологий во многие сферы деятельности человека стало мощным стимулом развития технологических

средств презентаций:

слайд-проектор – устройство для работы со стандартными слайдами;