Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
практ путовт (3).doc
Скачиваний:
26
Добавлен:
09.11.2019
Размер:
1.09 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого»

Многопрофильный колледж

Политехнический колледж

Периферийные устройства вычислительной техники Методические рекомендации по проведению практических занятий

для специальности

230106 Техническое обеспечение средств вычислительной техники и компьютерных сетей

Рекомендовано комиссией

по специальности

Протокол №___ от_______

Автор (разработчик)

Савинова М.А. – преподаватель высшей категории МПК ПТК НовГУ.

Методические рекомендации по проведению практических занятий по дисциплине «Периферийные устройства вычислительной техники» для студентов специальности 230106 Техническое обеспечение средств вычислительной техники и компьютерных сетей. МПК ПТК НовГУ. 2011. -51 с.

Пояснительная записка

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).

Практические занятия - это один из основных видов учебных занятий, направленный на экспериментальное подтверждение теоретических положений и формирование учебных и профессиональных практических умений.

Данные методические указания по выполнению практических занятий составлены на основании Положения УСПО НовГУ о планировании, организации и проведении лабораторных работ и практических занятий в колледжах НовГУ от 23.03.2006 года, методических рекомендаций по разработке комплексного методического обеспечения дисциплин УСПО НовГУ от 2005 года и в соответствии с рабочей программой по дисциплине «Технические средства информатизации».

Методическая разработка предназначена для использования студентами специальностей: 230106 «Техническое обслуживание и ремонт средств вычислительной техники и компьютерных сетей» при выполнении практических занятий.

Практические занятия – это форма организации учебного процесса, в ходе которой студенты выполняют одно практическое задание под руководством преподавателя. Практические занятия являются основными видами учебных занятий, направленными на экспериментальное подтверждение теоретических положений и формирование учебных и профессиональных практических умений. Они составляют важную часть теоретической и профессиональной практической подготовки.

Выполнение студентами практических занятий проводится с целью:

  • формирования практических умений в соответствии с требованиями к уровню подготовки студентов, установленными рабочей программой дисциплины по конкретным разделам (темам);

  • обобщение, систематизацию, углубление, закрепление полученных теоретических знаний;

  • совершенствование умений применять полученные знания на практике, реализацию единства интеллектуальной и практической деятельности;

  • развитие интеллектуальных умений у будущих специалистов: аналитических, проектировочных, конструктивных и др.;

  • выработку при решении поставленных задач таких профессионально значимых качеств, как самостоятельность, ответственность, точность, творческая инициатива.

На практических занятиях у студентов, будущих специалистов в сфере программного обеспечения, формируются важные для предстоящей трудовой деятельности интеллектуальные умения. Студенты ставятся перед необходимостью анализировать профессиональную ситуацию, проектировать на основе анализа свою деятельность, намечать конкретные пути решения той или иной практической задачи. В качестве методов практического обучения профессиональной деятельности используются прежде всего анализ и решение задач, требующих автоматизации.

Структурными элементами практических занятий являются:

  • инструктаж (сообщение темы и цели работы, актуализация теоретических знаний, которые необходимы для осуществления практической деятельности; разработка алгоритма практической деятельности; ознакомление со способами фиксации полученных результатов);

  • самостоятельная работа студентов (проведение практических работ; общение и систематизация полученных результатов в виде таблиц, графиков и т.д.);

  • обсуждение итогов выполнения практических работ их анализ, оценка и степень овладения студентами запланированными умениями.

При пропуске занятия студент может выполнить ее индивидуально во внеучебное время.

В зависимости от характера практических занятий содержание их различно.

В работах репродуктивного характера студенты пользуются подробными инструкциями. В работах частично-поискового характера подробные инструкции отсутствуют, не задается порядок выполнения необходимых действий, от студентов требуется самостоятельный подбор инструктивной и справочной литературы, выбор способа выполнения работы. В работах поискового характера студенты решают новую для них проблему, опираясь на имеющиеся у них теоретические знания.

Такая технология выполнения практических занятий помогает реализовать требования к уровню общей образованности выпускника:

  • понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

  • обладать правовой, информационной и коммуникативной культурой;

  • быть способным к системному действию в профессиональной ситуации; к анализу и проектированию своей деятельности, к самостоятельным действиям в условиях неопределенности;

  • быть готовым к проявлению ответственности за выполняемую работу, способным самостоятельно и эффективно решать проблемы в области профессиональной деятельности;

  • быть способным к практической деятельности по решению профессиональных задач;

  • быть готовым к позитивному взаимодействию и сотрудничеству с коллегами;

  • быть готовым к постоянному профессиональному росту, приобретению новых знаний;

  • стремиться к самосовершенствованию (самопознанию, самоконтролю, самооценке, саморегуляции и саморазвитию; стремиться к творческой самореализации).

Таким образом, данная система поможет подготовить квалифицированного специалиста по работе с периферийными устройствами, способного эффективно решать профессиональные задачи.

Практикум состоит из 8-ми практических работ. Объектом практических исследований являются периферийные устройства персонального компьютера.

Цель курса – получить базовые навыки работы с периферийными устройствами. После выполнения лабораторного практикума студент должен:

· иметь ясное представление о работе и взаимодействии подсистем компьютера на функциональном, логическом, аппаратном и программном уровнях;

· понимать, какие подсистемы и почему ограничивают возможности компьютера;

· получить навыки работы с периферийными устройствами.

Содержание:

Практическая работа №1.

стр.6а

Практическая работа №2.

стр.8

Практическая работа №3

стр.13

Практическая работа №4.

стр.18

Практическая работа №5.

стр.21

Практическая работа №6.

стр.27

Практическая работа №7.

стр.31

Практическая работа №8

стр.34

Практическая работа №9.

стр.37

Практическая работа №10.

стр.40

Практическая работа №11.

стр.41

Практическая работа №12.

стр.43

Практическая работа №13

стр.46

Практическая работа №14.

стр.48

Список литературы

стр.51

Практическая работа №1 «Способы подключения периферийных устройств»

Структура отчёта по практической работе

1. Титульный лист.

2. Содержание.

3. Цель работы.

4. Задание.

5. Теоретическая часть.

6. Практическая часть.

7. Выводы.

8. Библиографический список.

1.1. Постановка задачи

Целью данной практической работы является обретение навыков визуального и программного определения конфигурации персонального компьютера.

Для упрощения подключения устройств электронные схемы IBM PC состоят из нескольких модулей – электронных плат. На основной плате компьютера – системной, или материнской плате – обычно располагаются:

· основной микропроцессор;

· Chipset – основной набор микросхем, которые определяют логику взаимодействия различных функциональных устройств, архитектуру материнской платы и системой шины, тип памяти (ОЗУ и кэш), тактовые частоты;

· BIOS – базовая система ввода-вывода, сейчас реализована на основе флэш-памяти, в которой записаны низкоуровневые подпрограммы обслуживания устройств;

· оперативная память – служит для временного хранения программ и данных;

· кэш-память – служит для ускорения обмена данными между процессором и ОЗУ;

· контроллер клавиатуры – ввод данных и команд в компьютер;

· дополнительные контроллеры и адаптеры (E-IDE, SVGA, FDD, SCSI, Ethernet);

· разъемы расширения – для подключения контроллеров и адаптеров внешних устройств (различают 8-, 16- и 32-разрядные разъемы);

· системная шина – передача управляющих сигналов, данных, адресация памяти.

Схемы, управляющие внешними устройствами компьютера (контроллеры или адаптеры), часто находятся на отдельных платах, вставляющихся в разъемы (слоты) на материнской плате. Через эти разъемы контроллеры устройств подключаются непосредственно к системной шине компьютера. Таким образом, наличие свободных разъемов шины обеспечивает возможность добавления к компьютеру новых устройств. Чтобы заменить одно устройство другим (например устаревший адаптер монитора на новый), надо просто вынуть соответствующую плату из разъема и вставить вместо нее другую.

1.2. Используемое программное обеспечение

Настройки ОС, программы WinCheckit, SysInfo, настройки ОС.

1.3. Выполнение практической работы

Для визуального определения конфигурации компьютера следует снять кожух системного блока компьютера и обеспечить доступ к компонентам системного блока. Для программного определения конфигурации компьютера следует воспользоваться специальным программным обеспечением, приведенном в пункте «используемое программное обеспечение», а также с помощью средств операционной системы, позволяющих получить список устройств компьютера.

Для обоих методов определения конфигурации следует определить следующие элементы:

1) тип основного микропроцессора;

2) тактовую частоту микропроцессора;

3) тип BIOS (базовой системы ввода-вывода);

4) количество подключенных дисковых устройств (физических и логических);

5) размер ОЗУ и кэш-памяти;

6) параметры котроллера клавиатуры;

7) наличие дополнительных контроллеров и адаптеров (E-IDE, SCSI, SVGA, ETHERNET, MODEM, PCI, и т.д.);

8) тип системной и локальной шины и их характеристики.

При подготовке отчета по практической работе следует использовать данные, полученные в ходе работы, причем данные, полученные обоими методами, следует приводить раздельно для сравнения точности обоих методов.

Практическая работа №2 «Классификация периферийных устройств».

Структура отчёта по практической работе

1. Титульный лист.

2. Содержание.

3. Цель работы.

4. Задание.

5. Теоретическая часть.

6. Практическая часть.

7. Выводы.

8. Библиографический список.

1.1. Постановка задачи

Целью данной практической работы является обретение навыков визуальной классификации периферийных устройств.

Компьютеры могут быть классифицированы по разным признакам, например по габаритам, по

областям применения, по быстродействию,

по функциям,

по этапам создания и еще по многим другим параметрам.

Мы рассмотрим классификацию по обобщенному параметру, где в разной степени учтено несколько характерных признаков:

  • назначение и роль компьютеров в системе обработки информации;

  • условия взаимодействия человека и компьютера;

  • габариты компьютера;

  • ресурсные возможности компьютера.

В соответствии с вышесформулированными признаками и тенденциями развития компьютерной техники  можно рассмотреть следующую классификацию компьютеров:

  • портативные компьютеры;

  • микрокомпьютеры, в том числе — персональные компьютеры;

  • мэйнфреймы (универсальные компьютеры);

  • суперкомпьютеры.

Портативные компьютеры обычно нужны руководителям предприятий, менеджерам, учёным, журналистам, которым приходится работать вне офиса — дома, на презентациях или во время командировок.

Основные разновидности портативных компьютеров:

Laptop

Laptop (наколенник, от lap — колено и top — поверх). По размерам близок к обычному портфелю. По основным характеристикам (быстродействие, память) примерно соответствует настольным ПК. Сейчас компьютеры этого типа уступают место ещё меньшим.

Notebook

Notebook (блокнот, записная книжка). По размерам он ближе к книге крупного формата. Имеет вес около 3 кг. Помещается в портфель-дипломат. Для связи с офисом его обычно комплектуют модемом. Ноутбуки зачастую снабжают приводами CD-ROM.

Многие современные ноутбуки включают взаимозаменяемые блоки со стандартными разъёмами. Такие модули предназначены для очень разных функций. В одно и то же гнездо можно по мере надобности вставлять привод компакт-дисков, накопитель на магнитных дисках, запасную батарею или съёмный винчестер. Ноутбук устойчив к сбоям в энергопитании. Даже если он получает энергию от обычной электросети, в случае какого-либо сбоя он мгновенно переходит на питание от аккумуляторов.

Palmtop

Palmtop (наладонник) — самые маленькие современные персональные компьютеры. Умещаются на ладони. Магнитные диски в них заменяет энергонезависимая электронная память. Нет и накопителей на дисках — обмен информацией с обычными компьютерами идет линиям связи. Если Palmtop дополнить набором деловых программ, записанных в его постоянную память, получится персональный цифровой помощник (Personal Digital Assistant).

Персональный цифровой помощник

Микрокомпьютеры — это компьютеры, в которых центральный процессор выполнен в виде микропроцессора.

Продвинутые модели микрокомпьютеров имеют несколько микропроцессоров. Производительность компьютера определяется не только характеристиками применяемого микропроцессора, но и ёмкостью оперативной памяти, типами периферийных устройств, качеством конструктивных решений и др.

Микрокомпьютеры представляют собой инструменты для решения разнообразных сложных задач. Их микропроцессоры с каждым годом увеличивают мощность, а периферийные устройства — эффективность. Быстродействие — порядка 1 - 10 миллионов опеpаций в сек.

Разновидность микрокомпьютера — микроконтроллер. Это основанное на микропроцессоре специализированное устройство, встраиваемое в систему управления или технологическую линию.

Персональные компьютеры (ПК) — это микрокомпьютеры универсального назначения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним человеком.

В класс персональных компьютеров входят различные машины — от дешёвых домашних и игровых с небольшой оперативной памятью, с памятью программы на кассетной ленте и обычным телевизором в качестве дисплея, до сверхсложных машин с мощным процессором, винчестерским накопителем ёмкостью в десятки Гигабайт, с цветными графическими устройствами высокого разрешения, средствами мультимедиа и другими дополнительными устройствами.

Пеpсональный компьютеp должен удовлетворять следующим требованиям:

  • стоимость от нескольких сотен до 5-10 тысяч доллаpов;

  • наличие внешних ЗУ на магнитных дисках;

  • объём оперативной памяти не менее 4 Мбайт;

  • наличие операционной системы;

  • способность работать с программами на языках высокого уровня;

  • ориентация на пользователя-непрофессионала (в простых моделях).

Мейнфрейм - это синоним понятия "большая универсальная ЭВМ". Мейнфреймы и до сегодняшнего дня остаются наиболее мощными (не считая суперкомпьютеров) вычислительными системами общего назначения, обеспечивающими непрерывный круглосуточный режим эксплуатации. Они могут включать один или несколько процессоров, каждый из которых, в свою очередь, может оснащаться векторными сопроцессорами (ускорителями операций с суперкомпьютерной производительностью). В нашем сознании мейнфреймы все еще ассоциируются с большими по габаритам машинами, требующими специально оборудованных помещений с системами водяного охлаждения и кондиционирования. Однако это не совсем так. Прогресс в области элементно-конструкторской базы позволил существенно сократить габариты основных устройств. Наряду со сверхмощными мейнфреймами, требующими организации двухконтурной водяной системы охлаждения, имеются менее мощные модели, для охлаждения которых достаточно принудительной воздушной вентиляции, и модели, построенные по блочно-модульному принципу и не требующие специальных помещений и кондиционеров.

Основными поставщиками мейнфреймов являются известные компьютерные компании IBM, Amdahl, ICL, Siemens Nixdorf и некоторые другие, но ведущая роль принадлежит безусловно компании IBM. Именно архитектура системы IBM/360, выпущенной в 1964 году, и ее последующие поколения стали образцом для подражания. В нашей стране в течение многих лет выпускались машины ряда ЕС ЭВМ, являвшиеся отечественным аналогом этой системы. В архитектурном плане мейнфреймы представляют собой многопроцессорные системы, содержащие один или несколько центральных и периферийных процессоров с общей памятью, связанных между собой высокоскоростными магистралями передачи данных. При этом основная вычислительная нагрузка ложится на центральные процессоры, а периферийные процессоры (в терминологии IBM - селекторные, блок-мультиплексные, мультиплексные каналы и процессоры телеобработки) обеспечивают работу с широкой номенклатурой периферийных устройств.

Они предназначены для решения широкого класса научно-технических задач и являются сложными и дорогими машинами. Их целесообразно применять в больших системах при наличии не менее 200 - 300 рабочих мест.

Централизованная обработка данных на мэйнфрейме обходится примерно в 5 - 6 раз дешевле, чем распределённая обработка при клиент-серверном подходе.

Известный мейнфрейм S/390 фирмы IBM обычно оснащается не менее чем тремя процессорами. Максимальный объём оперативного хранения достигает 342 Терабайт.

Производительность его процессоров, пропускная способность каналов, объём оперативного хранения позволяют наращивать число рабочих мест в диапазоне от 20 до 200000 с помощью простого добавления процессорных плат, модулей оперативной памяти и дисковых накопителей.

Десятки мейнфреймов могут работать совместно под управлением одной операционной системы над выполнением единой задачи.

Суперкомпьютер CRAY-1

Суперкомпьютер Crayt3e

Суперкомпьютеры — это очень мощные компьютеры с производительностью свыше 100 мегафлопов (1 мегафлоп — миллион операций с плавающей точкой в секунду). Они называются сверхбыстродействующими. Эти машины представляют собой многопроцессорные и (или) многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Различают суперкомпьютеры среднего класса, класса выше среднего и переднего края (high end).

Архитектура суперкомпьютеров основана на идеях параллелизма и конвейеризации вычислений.

В этих машинах параллельно, то есть одновременно, выполняется множество похожих операций (это называется мультипроцессорной обработкой). Таким образом, сверхвысокое быстродействие обеспечивается не для всех задач, а только для задач, поддающихся распараллеливанию.

Что такое конвейеpная обработка? Приведем сравнение — на каждом рабочем месте конвейера выполняется один шаг производственного процесса, а на всех рабочих местах в одно и то же время обрабатываются различные изделия на всевозможных стадиях. По такому принципу устроено арифметико-логическое устройство суперкомпьютера.

Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного выполнения операций с многомерными цифровыми объектами — векторами и матрицами. В них встроены векторные регистры и параллельный конвейерный механизм обработки. Если на обычном процессоре программист выполняет операции над каждым компонентом вектора по очереди, то на векторном — выдаёт сразу векторые команды.

Векторная аппаратура очень дорога, в частности, потому, что требуется много сверхбыстродействующей памяти под векторные регистры.

Наряду с векторно-конвейерной системой обработки данных существует и скалярная система, основанная на выполнении обычных арифметических операций над отдельными числами или парами чисел.

Строго говоря, системы, использующие скалярную обработку данных, по своей производительности уступают суперЭВМ, но у них наблюдаются тенденции, характерные для высокопроизводительных вычислительных систем: необходимость распараллеливания больших задач между процессорами.

Наиболее распространённые суперкомпьютеры — массово-параллельные компьютерные системы. Они имеют десятки тысяч процессоров, взаимодействующих через сложную, иерархически организованую систему памяти.

Супер-компьютеры используются для решения сложных и больших научных задач (метеорология, гидродинамика и т. п.), в управлении, разведке, в качестве централизованных хранилищ информации и т.д.

Элементная база — микросхемы сверхвысокой степени интеграции.

К суперкомпьютерам часто относят и серверы.

Сервер-мощный компьютер в вычислительных сетях, который обеспечивает обслуживание подключенных к нему компьютеров и выход в другие сети. В зависимости от назначения определяют такие типы серверов: Сервер приложений обрабатывает запросы от всех станций вычислительной сети и предоставляет им доступ к общим системным ресурсам (базам данных, библиотекам программ, принткрам, факсам и др.). Файл-сервер-для работы с базами данных и использования файлов информации, хранящихся в ней. Архивационный сервер-для резервного копирования информации в крупных многосервисных сетях. Он использует накопители на магнитной ленте(стриммеры) со сменными картриджами емкостью до 5 Гбайт. Обычно выполняет ежедневное автоматическое архивирование информации от подключенных серверов и рабочих станций. Факс-сервер-для организации эффективной многоадресной факсимильной связи, с несколькими факсмодемными платами, со специальной защитой информации от несанкционированного доступа в процессе передачи, с системой хранения электронных факсов. Почтовый сервер-то же, что и факс-сервер, но для организации электронной почты, с электронными почтовыми ящиками. Сервер печати-для эффективного использования системных принтеров. Сервер- телеконференций-компьютер, имеющий программу обслуживания пользователей телеконференциями и новостями, он также может иметь систему автоматической обработки видеоизображений и др.

Любой компьютер, если установить на нем соответствуещее сетевое программное обеспечение, способен стать сервером. Кроме того, один компьютер одновременно может выполнять несколько функций-быть, к примеру, почтовым сервером, сервером новостей, сервером приложений и т.д.

Существуют различные классификации компьютерной техники:

  • по этапам развития (по поколениям);

  • по архитектуре;

  • по производительности;

  • по условиям эксплуатации;

  • по количеству процессоров;

  • по потребительским свойствам и т.д.

Четких границ между классами компьютеров не существует. По мере совершенствования структур и технологии производства, появляются новые классы компьютеров, границы существующих классов существенно изменяются.

Практическая работа №3. Аппаратная (шины, порты ввода-вывода) и программная (BIOS, ОС, драйвера и т.д.) поддержка работы периферийных устройств.

Структура отчёта по практической работе

1. Титульный лист.

2. Содержание.

3. Цель работы.

4. Задание.

5. Теоретическая часть.

6. Практическая часть.

7. Выводы.

8. Библиографический список.

1.1. Постановка задачи

Целью данной практической работы является обретение навыков работы с с аппаратным и программным обеспечением периферийных устройств.

Состав вычислительной системы называется ее конфигурацией.

Различают аппаратную и программную конфигурацию. Современные компьютеры имеют блочную конструкцию. Аппаратную конфигурацию, необходимую для выполнения конкретных видов работ, можно собрать из готовых блоков и гибко изменять по мере необходимости.

Согласование между отдельными блоками выполняется с помощью устройств, называемых аппаратными интерфейсами. Стандарты на аппаратные интерфейсы называются протоколами. Аппаратные интерфейсы разделятся на последовательные и параллельные.

Последовательный интерфейс обеспечивает передачу данных последовательно, бит за битом и поэтому обеспечивают малую скорость передачи данных и имеют простое устройство. Их используют для подключения медленных устройств, а также в тех случаях, когда нет ограничений на продолжительность обмена данными, например, для подключения клавиатуры и мыши. Скорость передачи данных через последовательный интерфейс измеряется в битах в секунду.

Параллельные интерфейсы обеспечивают передачу данных одновременно группами битов, что повышает скорость передачи данных. Количество битов в группе называется разрядностью интерфейса. Существуют 8, 16, 32 и 64-разрядные интерфейсы. Они имеют более сложное устройство, чем последовательные интерфейсы. Их применяют там, где важна скорость передачи данных: для подключения печатающих устройств, устройств ввода графических данных, устройств записи на внешние запоминающие устройства и т.п. Производительность параллельных интерфейсов измеряется в байтах в секунду.

В настоящее время базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера включает следующие устройства:

  • системный блок;

  • монитор;

  • клавиатуру;

  • мышь.

Системный блок представляет собой основной узел компьютера, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называются внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, внешними или периферийными. Внешними являются большинство устройств ввода-вывода и некоторые устройства, предназначенные для длительного хранения данных.

Внутренними устройствами являются:

  • материнская плата;

  • жесткий диск;

  • дисковод гибких дисков;

  • дисковод компакт-дисков;

  • видеокарта;

  • звуковая карта.

На материнской плате размещены:

  • микропроцессор;

  • набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера;

  • шины – наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;

  • постоянное запоминающее устройство – микросхема, предназначенная для хранения некоторых важных данных, когда компьютер выключен;

  • оперативное запоминающее устройство;

  • разъемы для подключения дополнительных устройств.

Жесткий диск – основное устройство долговременного хранения больших объемов данных и программ.

Контроллер дисковода включает и выключает двигатель вращения, проверяет, закрыт или открыт вырез, запрещающий операцию записи, устанавливает на нужное место головку чтения/записи.

Для хранения больших объемов данных, а также мультимедийной информации, используются компакт-диски, которые вставляются в дисковод компакт-дисков CD-ROM. Аббревиатура CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) переводится как «постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска). Словом «мультимедиа» (наиболее близкий перевод – «много сред») обозначают программы и необходимое оборудование, которые вместе могут работать с различными типами данных (звук, видео, графика).

Принцип действия компакт-диска состоит в изменении отражательной способности поверхности диска под действием лазерного луча. Основным параметром дисководов CD-ROM является скорость чтения данных. Она измеряется в кратных долях. За единицу измерения принята скорость чтения в первых серийных образцах, составлявшая 150 Кбайт/с. Остальные дисководы характеризуются как 2-х скоростные, 4-х скоростные и т.д.

Видеокарта, или видеоадаптер, управляет всеми операциями по выводу изображения на экран монитора. Он выполняется в виде отдельной платы, которая вставляется в один из разъемов на материнской плате.

Звуковая карта выполняет операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние колонки, подключаемые к выходу звуковой карты.

Монитор, или дисплей, является основным периферийным устройством компьютера и служит как для отображения информации, вводимой с помощью клавиатуры и других устройств ввода, так и для выдачи пользователю сообщений, а также для вывода на экран результатов, полученных в ходе выполнения работы. Монитор подключается через видеоадаптер или видеоконтроллер.

Основными техническими характеристиками дисплеев являются:

  • разрешающая способность, то есть количество высвечиваемых точек по вертикали и горизонтали;

  • количество воспроизводимых цветов и градаций яркости;

  • размер экрана.

Клавиатура – клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых данных, а также команд управления.

Мышь – устройство управления манипуляторного типа. Представляет собой коробочку с двумя или тремя кнопками. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением указателя мыши по экрану монитора. Перемещения мыши и щелчки ее кнопок являются событиями с точки зрения ее программы-драйвера. Анализируя эти события, драйвер управляет работой компьютера.

 

. Периферийные устройства

Периферийные устройства подключаются к системному блоку и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря им вычислительная система приобретает гибкость и универсальность. К периферийным устройствам относятся принтеры, сканеры, модемы и некоторые другие устройства, предназначенные для ввода, вывода и хранения данных, а также для обмена данными.

Принтер – это устройство вывода текстовой и графической информации на бумажный носитель. Принтеры бывают матричные, лазерные и струйные.

К основным параметрам лазерных принтеров относятся:

  • разрешающая способность, измеряемая количеством точек на дюйм;

  • производительность (количество страниц в минуту);

  • формат используемой бумаги;

  • объем собственной оперативной памяти.

Сканер – устройство для ввода графической информации в компьютер. Он создает в компьютере электронную копию изображения, считываемого с бумаги. Изображение может быть текстом, рисунком, фотографией, диаграммой, проекцией трехмерного предмета на плоскость или чем-нибудь другим. Оно считывается многоэлементными фотоприемными линейками с использованием протяженного осветителя и объектива. Число фотоприемников в линейке может составлять 2000 и выше.

Самые простые сканеры – ручные. Пользователь должен сам перемещать сканер по изображению. С их помощью нельзя за один проход ввести полностраничное изображение, поскольку их стандартная ширина – 105 мм. Значительно удобнее планшетный сканер. На него можно положить лист бумаги, который будет автоматически считан.

Для работы со сканером нужно специальное программное обеспечение. Текст, введенный с помощью сканера, представляется в памяти компьютера в виде графического изображения. Для преобразования его в текст используются специальные программные средства распознавания символов.

Программное обеспечение

Конечная цель выполнения любой программы – управление аппаратными средствами. Программное и аппаратное обеспечение работают в непрерывном взаимодействии, и их разделение является довольно условным.

Между программами, также как между аппаратными средствами, существует взаимосвязь, поэтому можно говорить о программном интерфейсе. Программный интерфейс основан на протоколах – соглашениях о взаимодействии программ. Всё программное обеспечение вычислительной системы разбивается на несколько взаимодействующих между собой уровней. Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Такое разделение программного обеспечения упрощает разработку и эксплуатацию программ. Каждый следующий уровень повышает функциональные возможности всей системы.

Рис. Уровни программного обеспечения.

Базовый уровень. Это самый низкий уровень программного обеспечения. Базовое программное обеспечение отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Обычно оно входит в состав базового оборудования и хранится в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами ПЗУ, или ROM (Read Only Memory). Программы и данные записываются в ПЗУ на этапе его изготовления и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.

В тех случаях, когда это необходимо, вместо ПЗУ используются перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства ППЗУ, или EPROM (Erasable and Programmable Read Only Memory). Изменение содержимого микросхем памяти в этом случае производится на специальных устройствах – программаторах.

Системный уровень. Этот уровень обеспечивает взаимодействие прочих программ вычислительной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением. От программ этого уровня во многом зависят эксплуатационные показатели всей вычислительной системы. При подключении к системе нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая взаимодействие других программ с этим оборудованием. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств.

Специальный класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Они обеспечивают возможность ввода данных в вычислительную систему, управление её работой и вывод результатов в удобной форме. Эти программы называются пользовательским интерфейсом. От них зависит удобство работы с компьютером и производительность труда на рабочем месте.

Программы системного уровня образуют ядро операционной системы – совокупности программ, управляющих работой компьютера. Программы более высокого уровня могут быть установлены на компьютере только при наличии на нём системного программного обеспечения. Наличие ядра операционной системы – необходимое условие работы человека на компьютере.

Служебный уровень. Программное обеспечение этого уровня взаимодействует как с программным обеспечением базового уровня, так и с программным обеспечением системного уровня. Служебные программы называются утилитами. Они предназначены для автоматизации работ по проверке, наладке и настройке вычислительной системы, а также для расширения и улучшения функций системных программ.

Прикладной уровень. Программное обеспечение этого уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные работы. Диапазон возможных приложений вычислительной системы зависит от наличия прикладных программ для разных видов деятельности. Широта функциональных возможностей компьютера напрямую зависит от типа используемой операционной системы.

 

Классификация служебных программных средств

Диспетчеры файлов (файловые менеджеры). Выполняют операции по обслуживанию файловой структуры: кодирование, перемещение и переименование файлов, создание каталогов, удаление файлов и каталогов, поиск файлов и пр. Они обычно входят в состав программ системного уровня и устанавливаются вместе с операционной системой.

Средства сжатия данных (архиваторы). Предназначены для создания архивов. Архивирование данных упрощает их хранение и повышает эффективность использования запоминающих устройств, так как архивные файлы имеют повышенную плотность записи данных. Архиваторы используют также для создания резервных копий файлов.

Средства просмотра и воспроизведения. Обычно для работы с файлами данных их необходимо загрузить в программу, с помощью которой они были созданы. Это дает возможность вносить в них изменения. Когда требуется только просмотр без редактирования, удобнее пользоваться более простыми средствами. Когда речь идёт о звукозаписи или видеозаписи, применяют термин воспроизведение.

Средства диагностики. Выполняют диагностику программ и аппаратного обеспечения и выдают результаты в удобном и наглядном виде. В их состав, прежде всего, включаются средства проверки надежности работы жестких дисков. Они включают в себя средства проверки целостности файловой системы и средства физической диагностики поверхности диска.

Средства контроля. Обычно их называют мониторами. Они позволяют следить за процессами, происходящими в компьютере. Возможны два подхода:

  • наблюдение в реальном времени;

  • контроль с записью результатов в специальном протокольном файле.

Мониторы установки следят за состоянием и изменением окружающей программной среды, отслеживают и протоколируют образование новых связей и позволяют восстанавливать связи, утраченные в результате удаления ранее установленных программ.

Средства коммуникации. Позволяют устанавливать соединения с удаленными компьютерами, обслуживать передачу сообщений по электронной почте, пересылку факсимильных сообщений и пр., работу в компьютерных сетях.

Средства обеспечения компьютерной безопасности. Обеспечивают защиту данных от повреждений, а также от несанкционированного доступа, просмотра и изменения данных. В качестве главного средства защиты используют служебные программы резервного копирования. В качестве средств активной защиты применяются антивирусные программы. Для защиты данных от несанкционированного доступа используются специальные системы, основанные на шифровании данных.

 

Практическая работа №4 «Интерфейсы устройств ввода-вывода. USB».

Структура отчёта по практической работе

1. Титульный лист.

2. Содержание.

3. Цель работы.

4. Задание.

5. Теоретическая часть.

6. Практическая часть.

7. Выводы.

8. Библиографический список.

1.1. Постановка задачи

Целью работы является приобретение навыков работы с интерфейсами устройств ввода-вывода.

Установка USB-устройства

Как правило, технология USB используется для подключения к компьютеру таких устройств, как мыши, клавиатуры, сканеры, принтеры, веб-камеры, цифровые камеры, мобильные телефоны и внешние жесткие диски. USB-подключение можно определить по символу, который обычно отображается на разъеме.

Символ USB-подключения

Многие устройства соединяются с USB-портом на компьютере с помощью подсоединяемого USB-кабеля. Другие USB-устройства, например более старые модели мышей и клавиатур, имеют несъемный USB-кабель. Кроме того, существуют USB-устройства, например USB-устройства флэш-памяти, с интегрированным USB-разъемом, который позволяет непосредственно подключать их к USB-порту на компьютере без использования кабеля.

USB-устройства обеспечивают один из самых простых способов подключения к компьютеру. При первом подключении устройства к USB-порту Windows автоматически определяет его и устанавливает требуемый драйвер. С помощью драйверов компьютеры взаимодействуют с устройствами. Без драйверов невозможна нормальная работа подключенного к ПК USB-устройства, например мыши или веб-камеры.

Перед установкой устройства

Прочитайте инструкции, прилагаемые к устройству, чтобы узнать, нужно ли устанавливать драйвер до подключения устройства. Хотя обычно Windows делает это автоматически после подключения нового устройства, для некоторых устройств требуется установка драйверов вручную. В таких случаях изготовитель устройства включает в комплект поставки диск с программным обеспечением и инструкции по установке драйвера до подключения устройства.

Если USB-устройство сопровождается программным обеспечением от изготовителя, следует проверить его на совместимость с имеющейся версией Windows. Если оно несовместимо, или же в документации не указано, для каких версий Windows оно разрабатывалось, попытайтесь сначала подключить это устройство, чтобы узнать, может ли Windows найти совместимый драйвер.

Если в инструкции к устройству указана другая информация по этой теме, следуйте инструкции.

Подключение и включение устройства

Чтобы установить любое USB-устройство, просто подключите его к компьютеру. Некоторые USB-устройства имеют выключатели питания, которые необходимо включить перед подключением к компьютеру. Если устройство использует шнур питания, подключите устройство к источнику питания. Затем включите его перед подсоединением к компьютеру.

Определите USB-порт для подключения устройства. Если на лицевой панели компьютера есть USB-порты, возможно, следует использовать один из них, если устройство будет постоянно подключаться и отключаться (при следующем подключении устройства можно использовать любой порт).

Стандартные USB-кабель и порт

Вставьте устройство в USB-порт. Если Windows удастся найти и установить драйвер устройства автоматически, появится сообщение о готовности устройства к работе. В противном случае будет отображено приглашение вставить диск с драйвером.

Windows уведомляет об успешном окончании установки устройства.

После завершения установки узнайте из документации, сопровождающей устройство, следует ли установить другое дополнительное программное обеспечение.

Иногда Windows не удается распознать USB-устройство, и для него нет диска с драйвером. В таком случае можно попробовать найти драйвер устройства в сети. Следует начать с веб-сайта изготовителя устройства; часто нужные драйверы можно загрузить в разделе поддержки этого сайта.

Советы

  • Убедитесь, что устройство получает достаточно питания. Если подключенное к USB-концентратору устройство не работает должным образом, попробуйте подключить его прямо к одному из USB-портов компьютера. Некоторые порты в USB-концентраторе, мониторе или другом устройстве, подключенном к компьютеру, не способны обеспечить USB-устройству достаточное питание.

Небольшие устройства, такие как USB-устройство флэш-памяти и мышь, а также устройства с собственными шнурами питания, такие как принтеры, обычно работают должным образом при подключении к USB-концентратору без питания. Для устройств с большим потреблением, типа сканеров с USB-питанием и веб-камер, для полноценного функционирования нужен концентратор с собственным шнуром питания.

  • Убедитесь, что устройство подключено к правильному USB-порту. Устройства, передающие большие массивы данных, такие как внешние жесткие диски, сканеры и видеокамеры, работают лучше, если подключены к высокоскоростным портам USB 2.0. В некоторых старых компьютерах могут быть установлены только порты USB 1.x или порты USB 1.x и USB 2.0. Если устройству для правильной работы требуется высокоскоростной порт, сверьтесь с информацией, предоставляемой изготовителем компьютера, чтобы узнать, поддерживает ли используемый порт USB 2.0. Если на компьютере есть только порты USB 1.x, можно добавить порты USB 2.0, установив плату USB 2.0.

Отключение устройства

Большинство USB-устройств можно удалять и отключать. Перед отключением запоминающих устройств, таких как USB-устройства флэш-памяти, необходимо удостовериться, что компьютер завершил сохранение информации на устройство. Если на устройстве горит световой индикатор активности, подождите перед отключением несколько секунд, пока он не погаснет.

Если значок «Безопасное извлечение устройства» в области уведомлений с правой стороны панели задач виден, воспользуйтесь им, чтобы убедиться в завершении работы устройства. Щелкните значок, появится список устройств. Щелкните устройство, которое необходимо удалить. Windows отобразит уведомление о том, что устройство может быть безопасно удалено.

Примечание

Также можно безопасно отсоединять устройства в папке «Компьютер». Нажмите кнопку Пуск , выберите Компьютер, щелкните правой кнопкой мыши устройство, которое требуется отключить, а затем выберите команду Извлечь.

Практическая работа №5 «Подключение карт расширения к системной плате».

Структура отчёта по практической работе

1. Титульный лист.

2. Содержание.

3. Цель работы.

4. Задание.

5. Теоретическая часть.

6. Практическая часть.

7. Выводы.

8. Библиографический список.

1.1. Постановка задачи

Целью работы является облегчение учащимся освоения основных принципов установки и настройки системной платы компьютера.

В результате учащиеся должны знать:

  • основные модификации системных плат, их отличие друг от друга;

  • основные характеристики (параметры) системной платы;

  • как выбрать системную плату для замены;

  • как удалить используемую системную плату и заменить ее новой;

  • правила подключения питания к системной плате

В результате учащиеся должны уметь:

  • правильно устанавливать и настраивать системную плату.

5.1 Общие сведения

Системная плата (MB) – является важнейшим узлом компьютера (рисунок 5.1). Именно на нее устанавливаются другие компоненты ПК.

Рисунок 5.1 Системная плата

Часто системную плату так же называют материнской платой (Mother Board)