Методы записи цифровой информации.
Цифровая информация в электрической форме представляется в виде прямоугольных импульсов определенной длительности. Наличие импульса соответствует информационной единице, а отсутствие импульса - информационному нулю. Для того чтобы отличить информационный нуль от паузы моменты записи и считывания каждого бита информации определяются дополнительными служебными импульсами, называемыми синхронизирующими (СИ). Наличие синхроимпульсов в процессе записи и чтения обязательно, но моменты действия синхроимпульса и информационного импульса могут не совпадать.
Существует несколько методов записи цифровой информации на машинный носитель.
Самый простой метод - БВН -1 (без возврата к нулю с модификацией по единице). Этот метод предусматривает изменение состояния носителя только при записи информационной единицы. Недостаток его - отсутствие самосинхронизации при чтении, т.е. необходимы дополнительные меры для выделения синхроимпульсов. Применим этот метод только на многодорожечных носителях.
При записи информации на однодорожечный носитель применяют метод частотной модуляции FM (Рис. 9), при котором состояние носителя меняется при записи информационных единиц и синхроимпульсов. В этом случае данные (единицы) записываются между двумя синхроимпульсами. Поэтому частота тока записи единиц в два раза больше частоты тока записи нулей. Наличие в записи синхроимпульсов позволяет выделить их при чтении, FM - метод называется самосинхронизирующим. Недостатком метода частотной модуляции является нерациональное использование носителя (50 %). Он имеет несколько модификаций. При модифицированном методе записываются не все синхроимпульсы, что позволяет увеличить объем записываемой информации, но требуется дополнительная перекодировка данных.
Рис. 9. Временные диаграммы поясняющие, процессы записи и чтения информации на магнитный носитель методом частотной модуляции.
Внешние устройства информационных систем. Устройства отображения информации.
Устройства отображения информации (УОИ) предназначены для организации связи оператора с ЭВМ на уровне зрительных образов. Они относятся к средствам наглядного воспроизведения информации в удобном для оператора виде и необходимы для оперативного принятия решения.
Устройства отображения информации можно разделить на два типа: пассивные (мониторы) и активные (дисплеи). В первом случае информация предъявляется оператору для принятия решения, но оператор не имеет возможности изменять или исправлять информацию на экране индикатора и отсылать ее в ЭВМ. Чтобы осуществить процедуру редактирования информации оператор должен иметь устройство ввода , например, блок клавиатуры. Сам процесс редактирования осуществляется в ЭВМ.
Дисплеи позволяют не только наблюдать отображаемую информацию, но и вести диалог с машиной, то есть редактировать информацию и отсылать ее в ЭВМ на дальнейшую обработку. Таким образом дисплей имеет собственные аппаратные и программные средства обработки информации и относится к устройствам ввода-вывода.
По характеру отображаемой информации, устройства отображения информации делятся на алфавитно-цифровые и графические. Графические устройства позволяют формировать на экране индикатора произвольные кривые, диаграммы, схемы, чертежи, символы.
По способу формирования изображения на экране индикатора, устройства отображения информации делятся на координатные (функциональные) и растровые. В растровых устройствах отображения информации осуществляется сканирование поля экрана индикатора лучом, движущимся по определенной траектории. Изображение формируется путем изменения яркости точек растра в соответствии с изображением. В координатных (функциональных) устройствах для построения изображения используются напряжения определенной формы, которые перемещают луч ЭЛТ по контуру отображаемого символа или графического изображения.
Для отображения информации в мониторах и дисплеях могут применяться электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) или плоскопапельные индикаторы, однако наибольшее распространение получили электронные лучевые трубки.
Электронно-лучевая трубка представляет собой стеклянную колбу определенной формы, в узкой части которой размещена система электродов, называемая электронным прожектором и формирующая поток электронов в форме узкого пучка. Этот поток электронов направляется на экран электронно-лучевой трубки под действием ускоряющего электрического поля анода. Экран покрыт люминофором, который светится под действием потока электронов. Яркость свечения люминофора зависит от интенсивности электронного потока, а цвет – от состава люминофора. Для управления электронным лучом на горловину электронно-лучевой трубки надевается отклоняющая система, имеющая две пары отклоняющих катушек: горизонтально отклоняющие и вертикально отклоняющие катушки. Направление и степень отклонения луча по экрану зависит от направления и величины тока в тех или иных отклоняющих катушках. Интенсивность свечения экрана зависит от энергии падающего на него электронов, т.е. от величины управляющего напряжения на модуляторе или катоде электронно-лучевой трубки.