5.Уровни памяти компьютера :микропроцессорная, основная, внешняя

Выделяют три уровня памяти персонального компьютера: микропроцессорная, основная и внешняя. К этим уровням добавляется промежу­точная буферная, или кэш, память. Кроме того, многие устройства ПК имеют собственную локальную память.

Оперативная память ПК может формироваться из микросхем динамического или статического типа. Ячейки статического типа построены на основе триггеров (схем с двумя устойчивыми состояниями), после записи бита такая память может долго пре­бывать в этом состоянии при условии наличия питания. Они имеют малое время срабатывания, низкую удельную плотность, высо­кое энергопотребление, используются в качестве микропроцес­сорной и буферной. Этот тип ячеек имеет большую стоимость, чем ячейки динамического типа. Ячейки динамического типа имеют большее время срабатывания, но большую удельную плотность и меньшее энергопотребление, используются для построения ОЗУ основной памяти ПК. Кэш-память имеет несколько уровней, является высокоскоростной, имеет сравнительно большой размер и выступает в качестве буфера между оперативной памятью и микропроцессором, позволяя увеличить производительность ПК. В кэш-памяти хранятся копии блоков дан­ных тех областей оперативной памяти, к которым выполнялись пос­ледние обращения или весьма вероятны обращения в ближайшие такты работы.

Конструктивно элементы оперативной памяти выполнены в виде отдельных модулей памяти—небольших плат с микросхемами. Структурно основная память состоит из оперативного и постоянного запоминающих устройств.

Оперативные запоминающие устройства Оперативное запоминающее устройства предназначено для хранения информации (программ и данных), непосредственно участвующей в вычислительном процессе. Оперативное запоминающее устройство — это энергозависимая память, состоящая из микросхем динамической памяти. Виды модулей оперативной памяти:DIP,SIP,SIPP,SIMM,DIMM,RIMM. Постоянные запоминающие устройства

Постоянные запоминающие устройства — это энергонезависимые постоянные и полупостоянные запоминающие устройства, из которых можно только считывать информацию. Они строятся на основе модулей памяти, установленных на материнс­кой плате. Такие устройства используют для хранения неизменяе­мой информации: программ тестирования устройств компьютера, драйверов базовой системы ввода/вывода (BIOS) и т.п. В оперативной памяти выделяют: непосредственно адресуемую память, занимающую первые 1024 Кбайт ячеек; расширенную память, адреса ячеек которой начинаются с 1024 Кбайта; доступ к ячейкам расширенной памяти возмо­жен только с помощью специальных драйверов или в защи­щенном режиме работы микропроцессора. Внешние запоминающие устройства

Внешние запоминающие устройства предназначены для управления процессом записи и считывания информации с различных носителей, обеспечивающих долговременное хранение инфор­мации. Их можно классифицировать по различным признакам. Различают дисковые, ленточные, барабанные и карточные ВЗУ, среди которых наибольшим разнообразием отличаются дисковые накопители.

По принципу записи и хранения данных ВЗУ делят на следую­щие виды: :магнитные (ферритовые сердечники, магнитные диски, маг­нитные ленты, магнитные карты, магнитные барабаны);оптические (компактные диски CD, диски DVD);магнитооптические, использующие накопление электроста­тического заряда в диэлектриках (конденсаторные запоми­нающие устройства, запоминающие ЭЛТ);звуковые и ультразвуковые (линии задержки);использующие сверхпроводимость (криогенные элементы); и др. Основными характеристиками накопителей и носителей информации являются: информационная емкость, скорость обмена инфор­мацией, надежность хранения информации, стоимость.

Накопители на магнитной ленте Носители на магнитной ленте применяются достаточно давно, они пришли на смену перфокартам и перфолентам для хранения боль­ших объемов данных. Существует несколько областей применения магнитных лент для хранения разнородной информации: магнит­ные ленты для аудиоинформации, видеоинформа­ции, числовой и текстовой компьютерной инфор­мации. Магнитные ленты изготовлены из полимерного материала и покрыты ферромагнитным слоем. Применение магнитных лент в качестве ВЗУ связано с решением многих технических проблем, в первую очередь поиском оптимального сочетания параметров, обеспечивающих наибо­лее быстрый доступ к данным, высокую пропускную способность канала передачи и надежность хранения. Информация на магнит­ную ленту записывается способами: линейной записи — от начала пленки до ее конца, записывающая головка остается неподвиж­ной; «спиральной развертки», или наклонно-строчным способом. Накопители на магнитных дисках. Магнитные диски появились в середине 1950-х гг. Это алюми­ниевые или пластмассовые диски, покрытые слоем магнитного материала. Магнитные диски являются устройствами прямого доступа, в них используется указание адреса считываемых или записываемых данных. Основными характеристиками магнитных дисков выступают емкость, время доступа, скорость считывания последовательно расположенных байтов. Сменные магнитные диски. К сменным магнитным дискам относятся: дисковые накопители на гибком магнитном диске, накопители на флоп­тических дисках, накопители сверхвысокой плотности записи, дисководы Zip.Дисковый накопитель на жестких магнитных дисках

Накопитель на жестких магнитных дисках часто называют «винчестер». Для записи информации на магнитные диски используются технологии, обеспечивающие чрезвычайно высокую плотность записи.

Переносные винчестеры. Переносные винчестеры весьма удобны для мобильных пользователей, а также для защиты конфиденциальной информации. Флэш-накопители Сегодня флэш-диски — самый популярный класс энергонезависимых запоминающих устройств долговременного хранения информации с возможностью многократной перезаписи. Особенностями устройства являются то, что и стирание, и запись данных осуществляется блоками, а в самом устройстве отсутствуют подвижные механические части. Флэш-карты выполнены в виде печатных плат, они позиционируются для непосредственной установки в разъемы системной платы компьютера. Другое применение флэш-дисков — в виде полупостоянного запоминающего устройства, в котором стирание, считывание и запись информации выполняются электричес­кими сигналами. Накопители на оптических дисках. Название «оптический диск» применяется по отношению к носителям информации, имеющим вид дисков, запись на кото­рые ведется с помощью оптического излучения, а чтение инфор­мации — с помощью лазерного луча. Запись информации идет по спираль­ной дорожке.

Скорость передачи данных зависит от плотности записи информации на поверхности диска и скорости вращения диска.

Отличительными чертами всех видов оптических накопителей являются сменяемость и компактность, большая информацион­ная емкость, надежность и долговечность дисков, меньшая чувс­твительность к загрязнениям, вибрациям.

Диски CD-R, CD-RW CD-R обеспечивает однократную запись информации на «золотые» диски, обладающие высокой надежностью. Срок хранения записанной па диск информации — десятилетия.CD-RW позволяют не только записывать, но и стирать информацию благодаря технологии записи с изменением фазы. Цена таких дисков оста­ется высокой, а срок службы низким (менее 10000 ч).Цифровые диски DVD. Впервые диски DVD появились в 1996 г. Это оптические диски, имеющие габаритные размеры обычных CD-ROM, одно- и двухсторон­нюю уплотненную запись, специальное кодирование данных.DVD-R предусматривает однократную запись информации на носитель с последующим многократным чтением. DVD-RAM и DVD-RW являются перезаписываемыми DVD. Основными достоинствами DVD являются: значительно боль­шая по сравнению с CD емкость, достаточная для хранения пол­нометражного фильма высокого качества; совместимость с CD, высокая скорость обмена данными с дисководом DVD; высокая надежность хранения данных. Магнитооптические диски являются разновидностью компакт-диска (CD). Они были созданы до появления CD-RW, обеспе­чили многократную запись и стирание информации. Существуют два типа магнитооптических накопителей: с однократной запи­сью и перезаписы­ваемые. Диски CD-МО содержат магнитооптический записывающий слой. Запись данных производится при излучении лазера, кото­рый нагревает магнитооптический материал записывающего слоя.

6.Назначение и характеристика устройств ввода-вывода. Сканеры. Сканирование – это аналогово-цифровое преобразование плоского изображения в цифровую растровую форму с помощью сканера. Различают черно-белые сканеры для считывания штриховых и полутоновых изображений и цветные сканеры. Основными характеристиками сканеров явл.: разрешение, разрядность (глубина цвета), динамический диапазон сканера и скорость сканирования. Разрешение подразделяют на: оптическое (по оси Х) – число пикселей у фоточувствительной линейки; механическое (по оси У) – число считываний инф-ии; интерполяционное – произвольно выбранное разрешение. Разрядность – это число разрядов (битов), используемое для представления отдельной точки изображения (внутренняя глубина и внешняя). Динамический диапазон – способность различать близлежащие оттенки. Виды сканеров: настольные (планшетные, листовые, барабанные и проекционные), ручные, слайд-сканеры (для сканирования небольших прозрачных оригиналов с высоким разрешением).Принтеры.Это печатающие устройства, предназначены для вывода данных из компьютера путем преобразования ASCII-кодов и битовых последовательностей в печатные знаки. Они делятся по: цветности, способу формирования символов (знакопечатающие и знакосинтезирующие), принципу действия (матричные, струйные, лазерные, термические), способам печати (ударные, безударные) и формирования строк (последовательные и параллельные), ширине каретки, длине печатной строки, набору символов, скорости печати, разрешающей способности и т.д. Принтеры могут работать в 2х режимах: текстовом и графическом (используются символы псевдографики).

Матричные – это ударно-матричные устройства, кот.формируют изображение из точек ударным способом. Струйные – это безударное печатающее устройство, печатающая головка кот.имеет десятки сопел, через кот. на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки красителя. Лазерные принтеры обеспечивают наиб.качественную печать с наивысшим разрешением и скоростью, используется электрографический способ формирования изображений. Термопринтеры явл. матричными, в них используется термоматрица и специальная термобумага или термокопирка. Твердочернильные принтеры используют специальный краситель – твердые кубки разных цветов по схеме СМУК, кот.загружаются в разные отделения. Сетевые принтеры – имеют IPадрес, к неу можно обращаться по IP-адресу с помощью программы браузер, извлекать полную инф-ию о текующем состоянии и производить настройку принтера.

Видеотерминальные устройства.Видеомониторы: на ЭЛТ и плоских панелях. Осн. характеристики: наличие цветности, кол-во цветов, принцип управления сигналом, габаритные размеры экрана, частота кадровой развертки, разрешающая способность, размер зерна люминофора экрана монитора, ширина полосы пропускания, эргономичность.

1. ЭЛТ-мониторы. Конструктивно монитор этого типа включает в себя ЭЛТ, блок разверток, видеоусилитель и блок питания.-Монохромные мониторы имеют четкое изображение и высокую разрешающую способность, позволяют отображать оттенки «серого цвета».-Цветной RGB-монитор содержит 3 электронных пушки, формирующие основные цвета: красный, зеленый и синий, с помощью кот.создаются др. цвета и оттенки.

2. Видеомониторы на плоских панелях.

-Цифровые плоские мониторы на ЖК-индикаторах – пакет, состоящий из поляризационных фильтров, цветных фильтров и стеклянной подложки, защитной панели. (меньшая глубина, чем ЭЛТ, развертки электронных лучей не требуется, в результате отсутствуют геометрические искажения и мерцания изображения).

-Плазменные мониторы. Изображение формируется газовыми разрядами, сопровождающими излучение света.

-Светоизлучающие мониторы используют в качестве панели полупроводниковую полимерную пластину, элементы кот.под действием электрического тока начинают светиться.

-Мониторы на органическихсветоизлучателях, имеют широкий спектр излучения в диапазоне от синего до инфракрасного, явл. новой разработкой.

-Мониторы на электронной бумаге. Электронная бумага формирует изображение в отраженном свете, может показывать текст и графику неопределённо долго, не потребляя при этом электричество.

-Стереомониторы. Для создания объемного трехмерного изображения используется эффект «стереоскопического зрения»: левому и правому глазу показывают разные картинки, как бы снятые с разных точек в пространстве.

Дигитайзеры – это графический планшет, предназначенный для оцифровки изображений.

Плоттер (графопостроитель) – устройство вывода графической инф-ии из компьютера на бумажный или иной вид носителя.-Перьевые плоттеры используют перья, фибровые и пластиковые стержни, шариковые узлы, карандашные грифели и мелки.-Струйные. При формировании изображения направленно распыляют капельки чернил на бумагу при помощи мельчайших сопел печатающей головки.-Электростатические. Основаны на технологии создания с помощью записывающих головок скрытого потенциального рельефа на поверхности специальной электростатической бумаги и осаждения на этот рельеф красителя.-Термографические. Исользуют специальную термоактивную бумагу, темнеющую под воздействием тепла.-Лазерные. Имеют промежуточный носитель – вращающийся барабан, покрытый слоем полупроводника.