- •Технические средства информатизации
- •Тема 1.1. Информация: основные определения и понятия
- •1.1.1. Информация: основные определения и понятия
- •Тема 1.2. Определение и классификация технических средств информатизации (тси)
- •Тема 1.3. Общие сведения о представлении данных
- •Тема 1.4. Представление текстовых и числовых данных
- •Тема 1.5. Представление мультимедийных данных
- •Введение к модулю 2
- •Тема 2.1. Классификация эвм
- •Тема 2.2. Общая характеристика конструкции и устройства эвм
- •Тема 2.3. Характеристики эвм
- •Тема 2.4. Архитектура персональных эвм
- •Введение к модулю 3
- •Тема 3.1. Устройство и составные элементы crt-монитора
- •Тема 3.2. Типы масок в crt-мониторах
- •Тема 3.3. Характеристики crt-монитора
- •Тема 3.4. Активные и пассивные жидкокристаллические матрицы
- •Тема 3.5. Устройство lcd-монитора с активной матрицей
- •Тема 3.6. Устройство видеоадаптера
- •Тема 3.7. Основные характеристики видеоадаптеров и технология sli
- •Тема 3.8. Технологии создания графических эффектов
- •Введение к модулю 4
- •Тема 4.1. Классификация печатающих устройств и механические печатающие устройства
- •Тема 4.2. Печатающие устройства с термопереносом красителя
- •Тема 4.3. Современные технологии струйной печати
- •Тема 4.4. Устройство печатающего узла струйного принтера
- •Тема 4.5. Принцип электростатической фотографии
- •Тема 4.6. Устройство лазерных и светодиодных принтеров
- •Тема 4.7. Классификация копировальных аппаратов
- •Тема 4.8. Устройство копировального аппарата
- •Введение к модулю 5
- •Тема 5.1. Классификация сканеров
- •Тема 5.2. Устройство планшетного сканера
- •Тема 5.3. Основные этапы работы планшетного сканера
- •Тема 5.4. Характеристики сканера
- •Пзс: прецизионный взгляд на мир
- •1. Темновой ток
- •2. Неоднородность чувствительности
- •3. Шумы
- •Тема 5.5. Общие сведения об устройстве цифровых фотокамер
- •Тема 5.6. Оптическая система цифровой фотокамеры
- •Тема 5.7. Основные параметры цифровой фотокамеры
- •Тема 5.8. Общие сведения о дигитайзерах и графических планшетах
- •Тема 5.9. Принцип работы графического планшета и его характеристики
- •Тема 5.10. Разновидности 3-х мерных дигитайзеров
- •Введение к модулю 6
- •Тема 6.1. Виды памяти в технических средствах информатизации
- •Тема 6.2. Устройства внутренней памяти технических средств информатизации
- •Тема 6.3. Устройства внешней памяти
- •Тема 6.4. Общие сведения о внешних оптических носителях памяти и устройство привода для чтения носителей cd-rom
- •Тема 6.5. Структура носителей cd и dvd
- •Тема 6.6. Перспективные технологии внешних оптических носителей данных
- •Тема 6.7. Разновидности Flash-памяти и принцип хранения данных
- •Тема 6.8. Разновидности сменных карт Flash-памяти
- •Тема 6.9. Накопители Flash-памяти с usb интерфейсом
- •Будущее накопителей информации. Часть 1. Жесткие диски
- •Тенденции развития магнитных накопителей информации
- •Суперпарамагнитный предел
- •Hamr и soma - технологии 2010 года
- •Вместо заключения
- •Будущее накопителей информации. Часть 2. Ее величество оптика
- •Blue Ray vs hd-dvd
- •Многослойные оптические диски
- •Голографическая память
- •Вместо заключения
- •Введение к модулю 7
- •Тема 7.1. Этапы обработки звуковых данных
- •Тема 7.2. Устройство звуковой карты
- •Тема 7.3. Классификация и характеристики звуковых карт
- •Тема 7.4. Форматы источников видеосигналов для устройств обработки
- •Тема 7.5. Карты оцифровки видео
- •Тема 7.6. Методы сжатия видеоданных
- •Тема 7.7. Способы монтажа видеоданных
- •Типы и характеристики интерфейсов
- •Архитектура системных интерфейсов
- •Системные интерфейсы для пк на основе Intel-386 и Intel-486
- •Интерфейс pci
- •Порт agp
- •Pci Express
- •Интерфейсы накопителей
- •Вопросы для самоконтроля
- •Технология Bluetooth– как способ беспроводной передачи информации.
- •О плохом. Безопасность.
- •Ieee-1394 (FireWire) Введение и история создания
- •Технические характеристики
- •Топология
- •Новые модификации ieee 1394
- •Повышение эффективности
- •Что дальше? 1394b
- •Разъёмы
- •Знакомьтесь, Bus Owner/Supervisor/Selector. Или просто boss
- •Заключение
- •FireWire 800 против всех: сравнение стандартов ieee-1394b, ieee-1394a, usb 2.0, ata-133 и Serial ata 150
- •Струйная печать с твердыми чернилами (со сменой фаз)
- •Пузырьковая струйная печать (bubble-jet)
- •Пьезоэлектрическая струйная печать Физические основы пьезоэлектроники
- •Технологии сканирования изображений. Классификация сканеров, основные характеристики сканеров.
- •Планшетные сканеры.
- •Барабанные сканеры.
- •Штриховые коды. Сканеры штриховых кодов.
- •Плазменные дисплеи, основные характеристики, достоинства и недостатки. Устройство и принцип работы ячейки плазменного дисплея.
- •История жёстких дисков.
- •Физические основы записи и чтения информации
- •Схемы записи и воспроизведения
- •Представление цифровой информации на внешнем носителе
- •Структура накопителя на жестких магнитных дисках
- •Метод записи данных на жесткий магнитный диск
- •Формат записи информации на жестком магнитном диске
- •Адаптер накопителей на жестких магнитных дисках
- •Стандарты usb интерфейсов:
- •Основные технические характеристики и преимущество интерфейса usb:
- •Часть 1.
- •Часть 2
- •Часть 1
- •Часть 2
- •Часть 1
- •Часть 2
- •Часть 1
- •Часть 2
- •Клавиатуры
- •Расширенные 101- клавиатуры
- •104-Клавишная Windows-клавиатура
- •Портативные клавиатуры
- •Индикатор Num Lock
- •Устройство клавиатуры
- •Конструкции клавиш
- •Механические переключатели
- •Замыкающие накладки
- •Резиновые колпачки
- •Мембранная клавиатура
- •Интерфейс клавиатуры
- •Автоматическое повторение
- •Настройка параметров автоматического повторения в Windows
- •Номера клавиш и скан-коды
- •Международные раскладки клавиатуры и языки
- •Разъемы для подключения клавиатуры и мыши
- •Клавиатуры и мыши для порта usb
- •Клавиатуры с дополнительными функциональными возможностями
- •Эргономичные клавиатуры
- •Беспроводные клавиатуры
- •Поиск неисправностей и ремонт клавиатуры
- •Как разобрать клавиатуру
- •Чистка клавиатуры
- •Замена клавиатуры
- •Интерфейсы мыши
- •Последовательная мышь
- •Порт мыши на системной плате (ps/2)
- •Комбинированная мышь
- •Шинная мышь
- •Поиск неисправностей
- •Чистка мыши
- •Конфликты, вызванные прерываниями
- •Драйвер мыши
- •Проблемы при работе с прикладными программами
- •IntelliMouse фирмы Microsoft
- •Устройство TrackPoint II/III
- •Устройство Glidepoint/Track Pads
- •Введение в порты ввода-вывода
- •Последовательные порты
- •Микросхема uart
- •Высокоскоростные последовательные порты
- •Конфигурация последовательных портов
- •Тестирование последовательных портов
- •Программа Microsoft Diagnostics (msd)
- •Диагностика в Windows 9x
- •Тестирование с замыканием петли
- •Параллельные порты
- •Стандарт ieee 1284
- •Стандартные параллельные порты
- •Двунаправленные порты (8-разрядные)
- •Усовершенствованный параллельный порт (ерр)
- •Порт с расширенными возможностями (еср)
- •Обновление параллельного порта для работы в режимах ерр и еср
- •Конфигурация параллельных портов
- •Устройства, подключаемые к параллельным портам
- •Преобразователи "параллельный порт-scsi"
- •Тестирование параллельных портов
- •Usb и 1394 (I.Link) FireWire - новые интерфейсы ввода-вывода
- •Универсальная последовательная шина usb
- •Usb 2.0
- •Адаптеры usb
- •Компьютеры типа legacy-free
- •Ieee-1394 (FireWire или I.Link)
- •Магнитооптическая технология
- •Цены и производительность
- •Сравнение магнитооптических и магнитных накопителей
- •Флэш-карты
- •Как работает флэш-память
- •Типы устройств флэш-памяти
- •CompactFlash
- •SmartMedia
- •Ата-совместимая pc Card (pcmcia)
- •Sony MemoryStick
- •Сравнение устройств флэш-памяти
- •Перемещение устройств флэш-памяти из камеры в компьютер
- •Устройства считывания с карт флэш-памяти
- •Адаптеры типа pc Card II
- •Адаптеры в виде дискеты
- •Альтернативы флэш-памяти
- •Хранение данных на магнитных носителях
- •История развития устройств хранения данных на магнитных носителях
- •Как магнитное поле используется для хранения данных
- •Конструкции головок чтения/записи
- •Ферритовые головки
- •Тонкопленочные головки
- •Головки с металлом в зазоре
- •Магниторезистивные головки
- •Гигантские магниторезистивные головки
- •Ползунок
- •Способы кодирования данных
- •Частотная модуляция (fm)
- •Модифицированная частотная модуляция (mfm)
- •Кодирование с ограничением длины поля записи (rll)
- •Сравнение способов кодирования
- •Декодеры prml (Partial-Response, Maximum-Likelihood)
- •Измерение емкости накопителя
- •Поверхностная плотность записи
- •1 Частотная модуляция в кодировании информации для магнитных носителей
- •Fm кодирование
- •Mfm кодирование
- •Кодирование с ограничением длины поля записи
- •Rll-кодирование
- •Prml-кодирование
- •Головки чтения/записи
- •Функционирование магнитных головок чтения/записи
- •Количество головок чтения записи
- •Фазовые переходы цикла Записи Данных:
Интерфейсы накопителей
Первоначально для подключения накопителей к IBM PC использовались интерфейсынизкого уровня, классифицируемые какинтерфейсына уровне устройства: ST-506 (Shugart Technology), ESDI (Enhanced Small Device Interface). Для такихинтерфейсовхарактерно, что их сигналы являются функцией генерирующего и использующего их устройства. Это позволяет использовать весьма простую электронику в самом устройстве, а основную нагрузку по обработке данных переложить на контроллер или процессор, что, естественно, негативно отражается на скоростных и прочих характеристиках подобных накопителей.
Например, для ST-506/412: Direction In (направление), Step (шаг), Head Select (выбор головки) и т.п. Более того, сигнал с носителя, включающий в себя данные и биты синхронизации, передавался через интерфейсв аналоговом виде, поскольку разделение этой информации, выполняемое специальным блоком - сепаратором, происходило в контроллере. Появление новых методов кодирования информации (RLL1)вместо MFM2)) привело к необходимости создания ориентированных на эти методы контроллеров (RLL-контроллер вместо MFM-контроллера), причем не гарантировалась надежная работа MFM-винчестера с RLL-контроллером. ВинтерфейсеESDI эта проблема была решена, поскольку сепаратор был перенесен из контроллера в само устройство. Кроме того, винтерфейсеESDI была выделена последовательная линия Command Data для передачи 16-битных команд, что перевело взаимодействие контроллера и винчестера ESDI на более высокий уровень и позволило повысить скорость передачи данных до 20 Мбит/с.
В настоящее время распространены интерфейсысистемного уровня, использующие сигналы в логике центрального процессора, что предполагает реализацию функций контроллера накопителя в самом накопителе, а устройство, сопрягающееинтерфейснакопителя с системнойшинойПК, выполняет лишь роль адаптераинтерфейса(моста). В IBM PC такиминтерфейсомявляется EIDE/ATA. Он представляет собой "приставку" к 16-битнойшинеISA, иначе называемой AT Bus, поэтому стандарт именуется AT Attachment (ATA). Другое названиеинтерфейса- Enhanced Integrated Drive Electronics (EIDE). Первая спецификация ATA (IDE) определяла возможность подключения двух устройств к одномуинтерфейсу. Спецификация ATA-2 (EIDE) описывает совместную работу двухинтерфейсов, позволяя, таким образом, подключать до четырех устройств. С внедрением стандарта ATA-4 на поддержку пакетных команд (ATAPI - ATA Packet Interface) стало возможным подключение устройств со сменным накопителем (приводы CD-ROM/DVD-ROM, стримеры, приводы флоппи-дисков большого объема). Последующие спецификации добавляли новые скоростные режимы (табл. 14.3) и решали некоторые проблемы (табл. 14.4). После появленияинтерфейсаSerialATA принято ссылаться на EIDE/ATA как Parallel ATA.
Таблица 14.3. Режимы работы интерфейса EIDE/ATA |
| |||||||||||||||||||
Режим |
PIO3) |
SW DMA4) |
MW DMA5) |
Ultra DMA |
| |||||||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 | |||
Скорость, Мбайт/с |
3,3 |
5,2 |
8,3 |
11 |
16 |
2,1 |
4,2 |
8,3 |
4,2 |
13 |
16 |
16 |
25 |
33 |
44 |
66 |
100 |
133 | ||
Стандарт |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
4 |
4 |
4 |
5 |
5 |
6 |
7 | ||
Таблица 14.4. Сводная таблица стандартов EIDE/ATA | ||||||||||||||||||||
№ |
Псевдоним |
ANSI6) /NCITS7) |
Особенности | |||||||||||||||||
1 |
ATA, IDE |
X3.221-1994 |
Накопители размером <528 мегабайт | |||||||||||||||||
2 |
EIDE, FastATA |
X3.279-1996 |
Адресация LBA 24 бита (до 8,4 гигабайт) | |||||||||||||||||
3 |
EIDE |
X3.298-1997 |
Адресация LBA 28 бит (до 134 гигабайт), SMART | |||||||||||||||||
4 |
ATAPI |
NCITS 317-1998 |
Поддержка пакетных команд (ATAPI) - поддержка CD-ROM | |||||||||||||||||
5 |
UltraATA/66 |
NCITS 340-2000 |
80-контактный кабель | |||||||||||||||||
6 |
UltraATA/100 |
NCITS 347-2001 |
Адресация LBA 48 бит, автоматическое управление акустикой | |||||||||||||||||
7 |
UltraATA/133 |
NCITS 361-2002 |
Потоковое расширение (streaming), "длинные" сектора |
В современной вычислительной технике наблюдается тенденция перехода на высокоскоростные последовательные интерфейсы. Так, для накопителей был предложен последовательныйинтерфейсSerialATA, по своим характеристикам представляющий собой "приставку" кPCI Express. Стандарт SATA/150 обеспечивает пропускную способность до 1,5 Гбит/с (без учета кодирования 8B / 10B). Стандарт SATA/300 обеспечивает пропускную способность до 3 Гбит/с (без учета кодирования 8B/10B). Каждое устройство работает на отдельном кабеле. Стандарт предусматривает горячую замену устройств и функцию очереди команд. SATA-устройства используют два разъема: 7-контактный - для подключенияшиныданных и 15-контактный - для подключения питания. Передача данных происходит в дуплексном режиме по двум парам проводником (одна пара - на прием, другая - на передачу) с использованием дифференциального кодирования сигналов.
Кроме перечисленных интерфейсов, для подключения накопителей используются универсальные периферийныеинтерфейсы, речь о которых пойдет в следующей главе - SCSI, USB, FireWire и т.п.