Основные блоки ЭВМ, их назначение и функциональные характеристики

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Рег. №____________

Конспект лекцій

  для студентів 2 курсу для спеціальності 6.0915.01 «Комп'ютерні системи та мережі»

Лекция1

Основные блоки ЭВМ, их назначение

И функциональные характеристики

 

Структурная схема персонального компьютера представлена на рис.1.

Рис.1. Структурная схема ПК

Микропроцессор

В состав микропроцессора входят несколько компонентов: □ Устройство управления (УУ): формирует и подает во все блоки машины в… □ Арифметико-логическое устройство (АЛУ): предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций…

Системная шина

□ кодовую шину данных (КШД), содержащую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов числового кода (машинного слова)… □ кодовую шину адреса (КША), содержащую провода и схемы сопряжения для… □ кодовую шину инструкций (КШИ), содержащую провода и схемы сопряжения для передачи инструкций (управляющих…

Основная память

□ ПЗУ (ROM — Read Only Memory) предназначено для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации; позволяет оперативно… □ ОЗУ (RAM — Random Access Memory) предназначено для оперативной записи,… Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке…

Внешняя память

Назначение этих накопителей — хранение больших объемов информации, запись и выдача информации по запросу в оперативное запоминающее устройство.…

Источник питания

Источник питания — блок, содержащий системы автономного и сетевого энергопитания ПК.

Таймер

Таймер — внутримашинные электронные часы реального времени, обеспечивающие при необходимости автоматический съем текущего момента времени (год, месяц, часы, минуты, секунды и доли секунд). Таймер подключается к автономному источнику питания — аккумулятору и при отключении машины от электросети продолжает работать.

Внешние устройства

ВУ ПК обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой: пользователями, объектами управления и другими компьютерами. К внешним устройствам относятся: □ внешние запоминающие устройства (ВЗУ) или внешняя память ПК;

Дополнительные интегральные микросхемы

□ математический сопроцессор; □ контроллер прямого доступа к памяти; □ сопроцессор ввода-вывода;

Лекция2

Элементы конструкции ПК

Конструктивно ПК выполнены в виде центрального системного блока, к которому через разъемы-стыки подключаются внешние устройства: дополнительные… Системный блок обычно включает в себя системную плату, блок питания,… На системной плате (часто ее называют материнской платой — motherboard), в свою очередь, размещаются:

Функциональные характеристики ЭВМ

1. Производительность, быстродействие, тактовая частота. 2. Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса. 3. Типы системного, локальных и внешних интерфейсов.

Производительность, быстродействие, тактовая частота

□ МИПС (MIPS — Millions Instruction Per Second) — для операций над числами, представленными в форме с фиксированной запятой (точкой); □ Мфлопс (MFLOPS — Millions of FLoating point Operation Per Second) —… Реже производительность компьютеров определяют с использованием следующих единиц измерения:

Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса

Разрядность МП определяется иногда по разрядности его регистров и кодовой шины данных, а иногда по разрядности кодовых шин адреса. Одинаковая…

Типы системного и локальных и внешних интерфейсов

Разные типы интерфейсов обеспечивают разные скорости передачи информации между узлами машины, позволяют подключать разное количество внешних устройств и различные их виды, используют беспроводные каналы связи.

Тип и емкость оперативной памяти

Многие современные прикладные программы с оперативной памятью, имеющей емкость меньше 16 Мбайт, либо просто не работают, либо работают, но очень… Следует иметь в виду, что увеличение емкости основной памяти в 2 раза, помимо… Разные типы оперативной памяти: SDRAM, DDR DRAM, DR DRAM и др. имеют разные функциональные возможности.

Виды и емкость накопителей на жестких магнитных дисках

Емкость НЖМД измеряется обычно в гигабайтах, 1 Гбайт = 1024 Мбайт.

Объем винчестерной памяти 20 Гбайт сегодня еще приемлем, но, по прогнозам специалистов, новые программные продукты будут требовать многие гигабайты внешней памяти.

Тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках

Сейчас применяются накопители на гибких магнитных дисках диаметром 3,5 дюйма, имеющие стандартную емкость 1,44 Мбайт (накопители для гибких дисков 5,25 дюйма в современные ЭВМ уже не устанавливаются).

Наличие, виды и емкость кэш-памяти

Следует иметь в виду, что наличие кэш-памяти увеличивает производительность ПК примерно на 20 %.

Аппаратная и программная совместимость с другими типами компьютеров

Аппаратная и программная совместимость с другими типами компьютеров означает возможность использования на компьютере, соответственно, тех же технических элементов и программного обеспечения, что и на других типах машин.

Возможность работы

В многозадачном режиме

Многозадачный режим позволяет выполнять вычисления одновременно по нескольким программам (многопрограммный режим) или для нескольких пользователей (многопользовательский режим). Совмещение во времени работы нескольких устройств машины, возможное в таком режиме, позволяет существенно увеличить эффективное быстродействие компьютера.

Надежность

Надежность — это способность системы выполнять полностью и правильно все заданные ей функции (см. часть 6).

Вопросы для самопроверки

2. Дайте характеристику основных блоков компьютера. 3. Дайте краткую характеристику устройств, входящих в состав… 4. Что такое системная шина?

Лекция 3

Микропроцессоры

Наиболее важными компонентами любого компьютера, обусловливающими его основные характеристики, являются микропроцессоры, системные платы и… Микропроцессор (МП), или Central Processing Unit (CPU) — функционально… Микропроцессор выполняет следующие функции:

Микропроцессоры типа CISC

  Следует знать, что: □ у микропроцессоров 80386 и 80486 есть модификации с буквами SX, DX, SL и т. д., отличающиеся от базовой модели…

Микропроцессоры Pentium

У всех МП Pentium имеется встроенная кэш-память, отдельно для команд, отдельно для данных по 8-16 Кбайт, и встроенный контроллер кэш-памяти 2-го…

Лекция 4

Микропроцессоры Pentium Pro

ления (multiple branch prediction) и исполнение команд по предполагаемому пути ветвления (speculative execution). В программах решения многих задач, особенно экономических, содержится большое… Кэш-память емкостью 256-512 Кбайт — обязательный атрибут высокопроизводительных систем на базе процессоров Pentium.…

Микропроцессоры Pentium MMX и Pentium II

Для эффективного использования этих микропроцессоров во все старые программы (в том числе и в операционные системы Windows 95, Windows NT)… МП Pentium II имеет иную конструкцию, нежели чем все остальные МП, в… Важным отличием Pentium II является архитектура двойной независимой шины (первые варианты введения такой шины были уже…

Микропроцессоры Pentium III

Кэш 2-го уровня у МП Pentium III имеет размер 256 Кбайт, работает на полной частоте МП и обслуживается быстродействующей backside-шиной, что во…

Микропроцессоры Pentium 4

Добавлены 144 новые потоковые инструкции, расширяющие набор SIMD-инструкций, ориентированных на форматы данных с плавающей запятой — SSE (Streaming… Имеется кэш 2-го уровня размером 256 Кбайт; он работает на полной частоте МП,… Есть возможность работы с системной шиной с эквивалентной частотой 400 МГц (Quard-Pumped Bus пo 100 МГц), что…

Технология НТ

ПРИМЕЧАНИЕ Следует, однако, иметь в виду, что все микропроцессоры, начиная с i386, позволяют программным путем также реализовать систему виртуальных…   Технология НТ была создана фирмой Intel изначально для серверных процессоров Хеоп с целью повышения производительности…

Технология гиперконвейерной обработки

Технология гиперконвейерной обработки повышает пропускную способность конвейера, обеспечивая увеличение производительности и тактовой частоты. Так, один из основных конвейеров МП — конвейер предсказания ветвлений/возвратов ветвления, имеет глубину конвейерной обработки в 31 шаг (против 20 шагов в микропроцессорах Pentium 4 с суперконвейерной обработкой).

Поддержка системной шины с частотой до 800 МГц

Поддерживается самая производительная на 2004 год шина с частотой 800 МГц, обеспечивающая обмен данными между процессором и другими компонентами со скоростью 6,4 Гбайт/с. Это обеспечивается путем организации схемы передачи данных, позволяющей передавать четырехкратно увеличенный пакет по 200-мегагерцевой шине.

Кэш-память уровня L1 с отслеживанием выполнения команд

Поддерживается увеличенный до 16 Мбайт объем кэш-памяти данных и кэш-память с отслеживанием выполнения команд, которая хранит до 12 000 микроопераций в порядке их выполнения. Это повышает производительность МП, в частности, из-за быстрого доступа к командам ветвления и ускоренного возврата из ветвлений, которые были неверно спрогнозированы.

Расширенные функции выполнения команд

Имеется микроблок улучшенного динамического выполнения команд, имеющий в том числе и усовершенствованный алгоритм предсказания ветвлений.

Расширенные функции выполнения операций

Имеется микроблок с расширенными до 128 байт регистрами операций с плавающей запятой и дополнительный регистр для передачи данных, что увеличивает производительность МП при работе с плавающей запятой и выполнении мультимедийных приложений.

Потоковые SIMD-расширения SSE3

В SIMD-расширения SSE2 были добавлены 144 инструкции, а в SIMD-расширения SSE3 добавлены еще 13 инструкций, улучшающих синхронизацию мультимедиа потоков и повышающих производительность при работе с видео- и аудио-информацией, в том числе с речью и графикой.

Технология RAID

Новая маркировка МП фирмы Intel

В частности, базовая архитектура МП отображается старшим разрядом (предлагается ввести три серии): □ ЗХХ — процессоры Celeron, Celeron M, Celeron M со сверхнизким… □ 5ХХ — процессоры Pentium 4 для настольных и мобильных ПК (в том числе и с технологией Hyper Treading);

Лекция5

Микропроцессоры Over Drive

личение их производительности (в частности, Over Drive 125, 150 и 166, соответственно, для Pentium 75, 90 и 100, увеличивающие их внутреннюю частоту… ПРИМЕЧАНИЕ В сфере выпуска микропроцессоров с фирмой Intel постоянно…

Микропроцессоры типа RISC

Микропроцессоры PowerPC (Performance Optimized With Enhanced PC)весьма перспективны и уже сейчас широко применяются в машинах-серверах и в ПК типа…

Микропроцессоры типа VLIW

□ Transmeta - это микропроцессор Crusoe моделей ТМ3120, ТМ5400, ТМ5600 (технология 0,18 мкм, тактовые частоты до 700 МГц); □ Intel — модель Mersed (торговая марка Itanium, 800 МГц); □ Hewlett-Packard (HP) — модель McKinley.

Физическая и функциональная структура микропроцессора

В состав микропроцессора Pentium обычно входят следующие физические компоненты: □ Core — ядро МП; □ Execution Unit — исполняющий модуль;

Устройство управления

Кодовая шина данных Рис.8.1. Укрупненная функциональная схема УУ

Арифметико-логическое устройство

ционально в простейшем варианте АЛУ (рис. 8.2) состоит из двух регистров, сумматора и схем управления (местного устройства управления). Сумматор — вычислительная схема, выполняющая процедуру сложения поступающих на… Регистры — быстродействующие ячейки памяти различной длины: регистр имеет разрядность двойного слова, а регистр 2 —…

Микропроцессорная память

Микропроцессорная память (МПП) базового МП 8088 включает в себя 14 двухбайтовых запоминающих регистров. У МП 80286 и выше имеются дополнительные… Все регистры можно разделить на четыре группы (рис. 8.3): □ универсальные регистры: АХ, ВХ, СХ, DX;

Универсальные регистры

□ регистр АХ — регистр-аккумулятор, через его порты осуществляется ввод-вывод данных в МП, а при выполнении операций умножения и деления АХ… □ регистр ВХ часто используется для хранения адреса базы в сегменте… □ регистр СХ — регистр-счетчик, используется как счетчик числа повторений при циклических операциях;

Сегментные регистры

□ команд программы (сегмент кода — CS); □ данных (сегмент данных — DS); □ стековой области памяти (сегмент стека — SS);

Регистры смещений

  □ регистр IP (Instruction Pointer) — смещение адреса текущей команды… □ регистр SP (Stack Pointer) — смещение вершины стека (текущего адреса стека);

Регистр флагов

Статусные флаги: □ CF (Carry Flag) — флаг переноса. Содержит значение «переносов» (0 или… □ PF (Parity Flag) — флаг четности. Проверяет младшие восемь битов результатов операций над данными. Нечетное…

Интерфейсная часть МП

Интерфейсная часть МП предназначена для связи и согласования МП с системной шиной ПК, а также для приема, предварительного анализа команд выполняемой программы и формирования полных адресов операндов и команд. Интерфейсная часть включает в свой состав:

□ адресные регистры МПП;

□ узел формирования адреса;

□ блок регистров команд, являющийся буфером команд в МП;

□ внутреннюю интерфейсную шину МП;

□ схемы управления шиной и портами ввода-вывода.

Некоторые из названных устройств, такие как узел формирования адреса и регистр команды, непосредственно выполняемой МП, функционально входят в состав устройства управления.

Порты ввода-вывода — это пункты системного интерфейса ПК, через которые МП обменивается информацией с другими устройствами. Всего портов у МП может быть 65 536 (равно количеству разных адресов, которые можно представить числом формата «слово»). Каждый порт имеет адрес — номер порта; по существу, это адрес ячейки памяти, являющейся частью устройства ввода-вывода, использующего этот порт, а не частью основной памяти компьютера.

Порту устройства соответствуют аппаратура сопряжения и два регистра памяти — для обмена данными и управляющей информацией. Некоторые внешние устройства используют и основную память для хранения больших объемов информации, подлежащей обмену. Многие стандартные устройства (НЖМД, НГМД, клавиатура, принтер, сопроцессор и т. д.) имеют постоянно закрепленные за ними порты ввода-вывода. Схема управления шиной и портами выполняет следующие функции:

□ формирование адреса порта и управляющей информации для него (переключение порта на прием или передачу и т. д.);

□ прием управляющей информации от порта, информации о готовности порта и его состоянии;

□ организация сквозного канала в системном интерфейсе для передачи данных между портом устройства ввода-вывода и МП.

Схема управления шиной и портами использует для связи с портами кодовые шины инструкций, адреса и данных системной шины: при доступе к порту МП посылает сигнал по кодовой шине инструкций (КШИ), который оповещает все устройства ввода-вывода, что адрес на кодовую шину адреса (КША) является

адресом порта, а затем посылает и сам адрес порта. Устройство с совпадающим адресом порта дает ответ о готовности. После этого по кодовой шине данных (КШД) осуществляется обмен данными.

Упрощенная структурая схема микропроцессора показана на рис. 8.4.

Рис. 8.4. Упрощенная структурная схема микропроцессора

Вопросы для самопроверки

2. Назовите и поясните основные функции, выполняемые микропроцессором. 3. Назовите характерные особенности микропроцессоров CISC, RISC и VLIW. 4. Назовите основные модели CISC МП и дайте их сравнительную характеристику.

Лекция 7

Системные платы

Системная (system board, SB), или объединительная, материнская (mother board, MB) плата — это важнейшая часть компьютера, содержащая его основные… Конструктивно MB настольного ПК представляет собой печатную плату площадью… □ на плате жестко закреплены все необходимые для работы микросхемы — сейчас такие платы используются лишь в…

Разновидности системных плат

Расположенные на системной плате набор системных микросхем и микропроцессорный разъем определяют типы микропроцессоров, которые на ней могут быть… поддерживаемых Intel-микропроцессоров, СП следует разделить на следующие… □ Платы, рассчитанные на МП 8086, 8088, в новых компьютерах они уже не применяются более десятка лет, но…

Чипсеты системных плат

Микропроцессоры, устанавливаемые на материнской плате, в определенном диапазоне моделей можно менять, а главным несменяемым функциональным… От типа установленного на СП набора системных микросхем зависят многие важные… Действительно, чипсеты определяют во многом тактовую частоту шин СП, обеспечивают надлежащую работу микропроцессора,…

Вопросы для самопроверки

2. Назовите основные устройства, расположенные на системной плате ПК. 3. Назовите основные форматы системных плат. 4. Дайте краткую характеристику системных плат.

Лекция 9

Интерфейсные системы ЭВМ

Интерфейс (interface) — совокупность средств сопряжения и связи, обеспечивающая эффективное взаимодействие систем или их частей. (В компьютерной литературе иногда вместо термина «интерфейс» употребляют… В интерфейсе обычно предусмотрено сопряжение на двух уровнях:

Шины расширений

2. Шина PC/AT — 16-разрядная шина данных и 24-разрядная шина адреса, рабочая тактовая частота до 8 МГц, но может применяться и МП с тактовой… 3. Шина ISA (Industry Standard Architecture — промышленная стандартная… Конфигурация системы с шиной ISA показана на рис. 10.1.

Локальные шины

□ стремительным ростом быстродействия микропроцессоров и некоторых внешних устройств □ появлением программ, требующих выполнения большого количества… В этих условиях пропускной способности шин расширения, обслуживающих одновременно несколько устройств, оказалось…

Лекция 10

Периферийные шины

Периферийные шины обеспечивают связь центральных устройств машины с внешними устройствами (дисковые накопители, клавиатура, мышь, сканер и др.). Они… 1. Периферийные шины IDE (Integrated Drive Electronics), ATA (AT — Attachment… 2. Интерфейс АТА, широко известный и под именем Integrated Drive Electronics (IDE), предложен в 1988 году…

Универсальные последовательные шины

Тенденция перехода на последовательные и беспроводные интерфейсы связана с усложнением функциональности интегральных микросхем (специальным… Последовательные интерфейсы используют вместо широченных многожильных (до 64… Первыми на последовательные интерфейсы перебрались клавиатуры, мыши, модемы, принтеры и сканеры, а с 2003 года эта…

Последовательная шина USB

После физического подсоединения устройства правильно опознаются и автоматически конфигурируются: USB самостоятельно определяет, что именно… К шине USB можно одновременно подключить до 127 практически любых устройств:… Поддерживается также дополнительный подканал со скоростью обмена данными в 1,5 Мбит/с для медленных устройств…

Стандарт IEEE 1394

Цифровой последовательный интерфейс FireWire характеризуется высокой надежностью и качеством передачи данных, его протокол поддерживает… При помощи шины FireWire можно подсоединить друг к другу огромное количество…

Последовательный интерфейс SATA

Плоский широкий 80-проводный шлейф для передачи данных, используемый в АТА, заменен узким двухпроводным шлейфом в SATA. Это облегчает их прокладку в…

Последовательный интерфейс SAS

В 2004 году представлены интерфейсы Serial Attached SCSI — SAS со скоростью 3 Гбит/с (пиковая скорость 6 Гбит/с). Обещаны второе и третье поколения интерфейса со скоростью до 12 Гбит/с. Многие фирмы готовы выпускать SAS-винчестеры. В частности, уже в феврале 2004 года фирма Seagate анонсировала семейство 2,5-дюймовых SAS-винчестеров.

Семейство последовательных интерфейсов PCI Express

PCI Express XI (одноканальный вариант) может быть использован для любых карт расширения, PCI Express x8 и х16 — только для видеокарт. Простейшая…  

Прикладные программные интерфейсы

Для эффективной работы с видео- и аудиоинформацией разработаны прикладные программные интерфейсы API (Application Program Interface):

□ Direct X — для работы с графикой;

□ Open GL — для работы с трехмерной (3D) графикой;

□ Open ML — для работы с мультимедиа (видео- и аудиоинформацией, в том числе и с трехмерной графикой).

Лекция 11

Беспроводные интерфейсы

Беспроводные (wireless) интерфейсы применяются для передачи данных на расстояния от нескольких десятков сантиметров до нескольких километров. Они… Беспроводные интерфейсы ЭВМ можно разделить на две группы: 1. Интерфейсы, предназначенные для подсоединения к ЭВМ периферийных устройств (клавиатуры, мыши, принтера, сканера,…

Интерфейсы IrDA

Стандарт имеет несколько режимов: □ SIR (Slow Infrared) со скоростью передачи от 2,4 до 115,2 Кбит/с; □ MIR (Medium Infrared) со скоростью передачи от 576 до 1152 Кбит/с;

Интерфейс Bluetooth

Стандарт Bluetooth был разработан совместными усилиями фирм IBM, Ericsson, Toshiba, Intel и Nokia. Первоначальная версия протокола предусматривала… Следует отметить, что в 2004 году появились более интересные варианты…

Интерфейс WUSB

В WUSB используется технология разработанного в Intel беспроводного интерфейса UWB (Ultra Wide Band), получившего свое название из-за использования… В ближайшие годы обещают появление беспроводных интерфейсов WSATA и семейства…

Семейство интерфейсов WiFi

Для работы с интерфейсом WiFi необходимы компьютер, укомплектованный адаптером WiFi — беспроводной сетевой интерфейсной картой NIC (Network… Точка доступа (ее называют иногда «хот спот», hot spot) содержит…

Интерфейсы WiMax

Третья версия стандарта IEEE 802.16a (разработанная альянсом WiMax) использует более низкий диапазон частот — от 2 до 11 ГГц, соответственно,… Таблица 10.3.Характеристика беспроводных интерфейсов Стандарт … Интерфейс WiMax разрабатывался для организации работы беспроводных сетей, охватывающих большие города и регионы (его…

Прочие интерфейсы

□ ACPI (Advanced Configuration Power Interface — расширенный интерфейс конфигурирования и питания) — интерфейс, представляющий собой единую… Эволюция интерфейсных систем ЭВМ показана рис. 10.5.

Вопросы для самопроверки

2. Какие функции выполняет интерфейс? 3. Дайте краткую характеристику шины ISA. 4. Дайте краткую характеристику семейства интерфейсов PCI.

Лекция 12

Запоминающие устройства ПК

Персональные компьютеры имеют четыре уровня памяти: □ микропроцессорная память (МПП); □ регистровая кэш-память;

Статическая и динамическая оперативная память

Память статического типа обладает существенно более высоким быстродействием, но значительно дороже DRAM. B статической памяти элементы (ячейки)… В динамической памяти ячейки построены на основе полупроводниковых областей с… Ячейки динамической памяти по сравнению со статической имеют большее время срабатывания (десятки наносекунд), но…

Регистровая кэш-память

В современных материнских платах применяется конвейерный кэш с блочным доступом (Pipelined Burst Cache). В кэш-памяти хранятся копии блоков данных… По принципу записи результатов в оперативную память различают два типа… □ в кэш-памяти «с обратной записью» результаты операций прежде, чем быть записанными в ОП, фиксируются, а затем…

Основная память

При рассмотрении структуры основной памяти можно говорить как о физической структуре, то есть об основных ее конструктивных компонентах, так и о логической структуре, то есть о ее различных областях, условно выделенных для организации более удобных режимов их использования и обслуживания.

Физическая структура основной памяти

При матричной организации адрес ячейки, поступающий в регистр адреса, например по 20-разрядным кодовым шинам адреса, делится на две 10-разрядные… Считываемая или записываемая информация поступает в регистр данных,…

DIP, SIP и SIPP

SIMM

SIMM(Single In-line Memory Module) представляют собой печатную плату с односторонним краевым разъемом типа слот и установленными на ней совместимыми микросхемами памяти типа DIP. Микросхемы SIMM бывают двух разных типов: короткие, на 30 контактов (длина 75 мм), и длинные, на 72 контакта (длина 100 мм). Модули SIMM имеют емкость 256 Кбайт, 1, 4, 8, 16, 32 и 64 Мбайт. Модули SIMM выпускаются с контролем и без контроля четности и с эмуляцией контроля четности. Память SIMM отличается также низким быстродействием — обычно она имеет время обращения 60 и 70 нс. Сейчас такое время обращения считается нежелательным, поэтому модули SIMM встречаются только в устаревших ПК.

DIMM

DIMM(Dual In-line Memory Module) — более современные модули, имеющие 168-контактные разъемы (длина модуля 130 мм); могут устанавливаться только на те типы системных плат, которые имеют соответствующие разъемы. Появление DIMM стимулировалось выпуском процессоров Pentium, имеющих 64-битовую шину данных. Необходимое число модулей памяти для заполнения шины называется банком памяти. В случае 64-разрядной шины для этого требуется два 32-битовых 72-контактных модуля SIMM или один 64-битовый модуль DIMM, имеющий 168 контактов. Модуль DIMM может иметь разрядность 64 бит (без контроля четности), 72 бит (с контролем четности) и 80 бит (память ЕСС). Емкость модулей DIMM: 16, 32, 64, 128, 256 и 512 Мбайт. Время обращения, характерное для современных модулей DIMM, работающих на частоте 100 и 133 МГц (модули РС100, РС133), лежит в пределах 6-10 нс.

RIMM

RIMM(Rambus In-line Memory Module) — новейший тип оперативной памяти. Появление технологии Direct Rambus DRAM потребовало нового конструктивного исполнения для модулей памяти. Микросхемы Direct RDRAM собираются в модули RIMM, внешне подобные стандартным DIMM, что, кстати, и нашло отражение в названии модулей нового конструктива. На плате модуля RIMM может быть до 16 микросхем памяти Direct RDRAM, установленных по восемь штук с каждой стороны платы. Модули RIMM могут быть использованы на системных платах с форм-фактором ATX, BIOS и чипсеты которых согласованы с данным типом памяти. Среди микросхем фирмы Intel это чипсеты 1820, i840, i850 и их модификации. На системной плате предусматривается до четырех разъемов под данные модули. Необходимо отметить, что модули RIMM требуют интенсивного охлаждения. Это связано со значительным энергопотреблением и, соответственно, тепловыделением, что обусловлено высоким быстродействием данных модулей памяти (время обращения 5 нс и ниже). Хотя внешне модули RIMM напоминают модули DIMM, они имеют меньшее число контактов и с обеих сторон закрыты специальными металлическими экранами, которые защищают модули RIMM, работающие на больших частотах, экранируя их чувствительные электронные схемы от внешних электромагнитных наводок. В настоящее время спецификации определяют три типа модулей, отличающихся рабочими частотами и пропускной способностью. Обозначаются они RIMM PC800, RIMM РС700, RIMM PC600. Наиболее быстродействующими являются модули RIMM РС800, работающие с чипсетом i850 на внешней тактовой частоте 400 МГц и имеющие пропускную способность 1,6 Гбайт/с. Модули RIMM PC600 и RIMM РС700 предназначены для работы на повышенных частотах шины памяти, например, на частоте 133 МГц, поддерживаемой современными чипсетами.

Лекция 12

Типы оперативной памяти

Различают следующие типы оперативной памяти: FPM DRAM; RAM EDO; BEDO DRAM; SDRAM; DDR SDRAM; DRDRAM и т. д.

FPM DRAM

RAM EDO

BEDO DRAM

SDRAM

SDRAM(Synchronous DRAM — синхронная динамическая память), память с синхронным доступом, увеличивает производительность системы за счет синхронизации скорости работы ОЗУ со скоростью работы шины процессора. SDRAM также осуществляет конвейерную обработку информации, выполняется внутреннее разделение массива памяти на два независимых банка, что позволяет совмещать выборку из одного банка с установкой адреса в другом банке. SDRAM также поддерживает блочный обмен. Основная выгода от использования SDRAM состоит в поддержке последовательного доступа в синхронном режиме, где удается исключить дополнительные такты ожидания. Память SDRAM может устойчиво функционировать на высоких частотах: выпускаются модули, рассчитанные на работу при частотах 100 МГц (спецификация РС100) и 133 МГц (РС133). В начале 2000 года фирма Samsung объявила о выпуске новых интегральных микросхем (ИС) SDRAM с рабочей частотой 266 МГц. Время обращения к данным в этой памяти зависит от внутренней тактовой частоты МП и достигает 5-10 нс, максимальная скорость передачи данных «процессор—память» при частоте шины 100 МГц составляет 800 Мбайт/с (фактически, равна скорости передачи данных по каналу «процессор—кэш»). Память SDRAM дает общее увеличение производительности ПК примерно на 25 %. Правда, эта цифра относится к работе ПК без кэш-памяти — при наличии мощной кэш-памяти выигрыш в производительности может составить всего несколько процентов. SDRAM обычно выпускается в 168-контактных модулях типа DIMM и имеет 64-разрядную шину данных. Используется не только в качестве оперативной памяти, но и как память видеоадаптеров, где она полезна при просмотре живого видео и при работе с трехмерной графикой.

DDR SDRAM

В 2003 году появилась память DDR второго поколения DDR SDRAM II (или DDR II), в которой путем использования двухканального интерфейса, специальной…

DRDRAM

DRDRAM(Direct Rambus DRAM — динамическая память с прямой шиной для RAM). DRDRAM — перспективный тип оперативной памяти, позволивший значительно увеличить производительность компьютеров. Высокое быстродействие памяти Direct RDRAM достигается рядом особенностей, не встречающихся в других типах. В частности, применением собственной двухбайтовой шины Rambus с частотой 800 МГц, обеспечивающей пиковую пропускную способность до 1,6 Гбайт/с. Контроллер памяти Direct RDRAM управляет шиной Rambus и обеспечивает преобразование ее протокола с частотой 800 МГц в стандартный 64-разрядный интерфейс с частотой шины до 200 МГц. Фирма Intel выпустила чипсеты i820, i840, i850 с поддержкой DRDRAM. Модули Direct RDRAM — RIMM внешне подобны модулям DIMM.

В маркировке SDRAM и DRDRAM (часто именуемой также RDRAM) обычно указывается рабочая частота модуля в виде, например, обозначения РС150, что для SDRAM означает пиковую пропускную способность 1200 Мбайт/с — такую же, как у РС600 для DRDRAM (ввиду малоразрядности шины последней). Правда, многие чипсеты (например, i850) поддерживают двухканальный обмен с памятью DRDRAM, что удваивает ее пропускную способность.

Для DDRDRAM указание РС150 подразумевало бы пропускную способность 2400 Мбайт/с — в 2 раза большую, чем для SDRAM (ввиду передачи информации по двум фронтам импульса). Но для DDR принято в маркировке около букв PC указывать не рабочую частоту, а саму пропускную способность. То есть маркировка РС2400 для DDRDRAM означает DDR-память с рабочей частотой 150 МГц (возможное обозначение такой памяти DDR150).

Увеличение разрядности и частоты шины Rambus, обещанное в ближайшие годы, делает память DRDRAM, несмотря на ее высокую стоимость, весьма перспективной. Так, компания Samsung выпустила 64-битовую память (с четырьмя 16-битовыми каналами) и пропускной способностью 8500 Мбайт/с (РС1066) и 9600 Мбайт/с (РС1200). Ближайшие перспективы DDRDRAM ненамного скромнее: фирма Hynix Semiconducta анонсировала 512-мегабитовые чипы DDR, изготовленные по 0,10 мкм-технологии с рабочими частотами 266, 333 и 400 МГц (скорость обмена до 6400 Мбайт/с).

Характеристики; отдельных видов памяти представлены в табл. 11.2.

В конце 2002 года появилось сообщение о создании компаниями Toshiba и Infineon Technologies AG новой ферроэлектрической микросхемы энергонезависимой памяти (FeRAM — Ferroelectric Random Access non-volatile Memory) емкостью 32 Мбит, по пропускной способности сравнимой с SDRAM.

Компании IBM и Infineon Technologies разработали технологию магнитной оперативной памяти с произвольной выборкой (MRAM). MRAM является энергонезависимой и работает во многом аналогично флеш-памяти (Flash). IBM сообщaла, что MRAM сможет заменить существующие разновидности DRAM уже в 2005 году. Компьютер с MRAM должен загружаться практически мгновенно.

Развитие технологии хранения информации наглядно свидетельствует о движении технического прогресса по спирали, на следующем витке спирали используются старые принципы, реализованные в более прогрессивной технологии. Действительно, первые ОЗУ строились на базе электроакустических линий задержки и на специальных электронно-лучевых трубках (динамические ОЗУ), затем на магнитных тороидальных сердечниках и пленках (МОЗУ), далее снова динамическая память на полевых транзисторах, и грядет MRAM (опять МОЗУ).

Таблица 11.2. Характеристики некоторых типов памяти

Год выпуска	Тип памяти	Тактовая час- тота, МГц	Разрядность шины, бит	Пиковая пропускная способность, Мбайт/с
	FPM DRAM
	EDO DRAM
	SDRAM
	SDRAM			800
	SDRAM
	DRDRAM, 1 канал
	DRDRAM, 1 канал
	DRDRAM, 2 канала
	DRDRAM, 2 канала
	DRDRAM, 2 канала
	DDR SDRAM
	DDR SDRAM
	DDR SDRAM II
	DDR SDRAM II
	DDR SDRAM II
	DDR SDRAM II

Постоянные запоминающие устройства

К ПЗУ принято относить энергонезависимые постоянные и «полупостоянные» запоминающие устройства, из которых оперативно можно только считывать… □ микросхемы, программируемые только при изготовлении, — классические… □ микросхемы, программируемые однократно в лабораторных условиях, — программируемые ПЗУ (ППЗУ), или programmable…

Лекция 13

Логическая структура основной памяти

Структурно основная память состоит из миллионов отдельных однобайтовых ячеек памяти. Общая емкость основной памяти современных ПК обычно лежит в… Адресное пространствоопределяет максимально возможное количество… структуре ОП. Следует заметить, что в защищенном режиме размер сегмента может быть иным и значительно превышать 64…

Внешние запоминающие устройства

Устройства внешней памяти, или, иначе, внешние запоминающие устройства (ВЗУ), весьма разнообразны. Их можно классифицировать по целому ряду… Один из возможных вариантов классификации ВЗУ приведен на рис. 11.5. В зависимости от типа носителя все ВЗУ можно подразделить на накопители на магнитной ленте и дисковые накопители.

Файлы, их виды и организация

Поэтому возможно такое определение: файл — именованная область внешней памяти, выделенная для хранения массива данных. Данные, содержащиеся в… Файловой системой (ФС) называется совокупность программ, обеспечивающая… В общем случае при программировании работы с файлами необходимо производить:

Управление файлами

Файловая система поддерживает два типа доступа к файлам: □ последовательный метод доступа; □ прямой (непосредственный) метод доступа.

Лекция 15

Атрибуты файлов

Атрибут — это классифицирующий файл признак, определяющий способ его использования, права доступа к нему и т. д. ОС DOS допускает задание следующих… □ R (Read only) — файл предназначен только для чтения и не может быть ни… □ Н (Hidden) — скрытый файл. Игнорируется многими командами DOS. При просмотре каталога командой DIR сведения о…

Логическая организация файловой системы

Каталог, в свою очередь, может входить в другой каталог — быть его подкаталогом. Каталог верхнего уровня, который не является подкаталогом,… Каждый элемент (файл или подкаталог) корневого каталога имеет размер 32 байт и… □ имя файла — 8 байт;

Спецификация файла

□ диск; □ каталог; □ полное имя файла.

Размещение информации на дисках

Количество секторов в кластере всегда равно целой степени 2. Таблица FAT 16 в 16 бит должна быть способна отображать значение максимального номера… Поэтому была разработана более мощная 32-разрядная файловая система FAT32. В… Таблица 11.4. Размеры кластеров в FAT32 Емкость диска, Гбайт Размер кластера, Кбайт До 8 …

Адресация информации на диске

□ в BIOS — трехмерная: номер цилиндра (дорожки), магнитной головки (стороны диска), сектора; □ в DOS — последовательная сквозная нумерация секторов, начиная от… На каждом диске можно выделить две области: системную и данных. Системная область диска (начинается с 0-дорожки,…

Лекция 16

Накопители на жестких магнитных дисках

Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД, жесткие диски, Hard Disk Drive — HDD) представляют собой устройства, предназначенные для длительного… НЖМД весьма разнообразны. Диаметр дисков чаще всего 3,5 дюйма (89 мм).… Внешний вид НМЖД со снятой крышкой показан на рис. 11.8.

Переносные дисковые накопители

Переносные жесткие диски весьма разнообразны: от обычных HDD в отдельных корпусах до стремительно набирающих популярность твердотельных дисков. Размеры корпуса могут быть разными, например: 219 х 155 х 44 мм, 143 х 87 х х… Компания Cornice Inc. (США) с 2003 года выпускает однодюймовые винчестеров емкостью 1,5 Гбайт.

Jaz 1Gb, Jaz 2Gb

Иногда НЖМД со сменными пакетами дисков и НГМД типа Zip называют накопителями Бернулли, поскольку в этих накопителях для минимизации и регулирования…

SyJet

Syjet— дисковод сменных жестких дисков, разработанный компанией SyQuest. Это устройство поддерживает накопители емкостью 1,5 Гбайт, которые производятся по технологии жестких дисков. Один такой накопитель имеет два диска, четыре поверхности. Устройства Syjet выпускаются с интерфейсами IDE, LPT, SCSI. Пиковая скорость передачи Syjet превышает 10 Мбайт/с, средняя скорость составляет 7 Мбайт/с. Самым медленным является внешний дисковод с интерфейсом LPT, поскольку его скорость обмена определяется исключительно скоростью обмена параллельного порта. Среднее время доступа для устройств Syjet составляет 11-12 мс. Скорость вращения двигателя равна 5400 оборотов/мин.

SparQ

SparQ— устройство, разработанное компанией SyQuest. Поддерживает диски емкостью 1 Гбайт. Существуют накопители SparQ с интерфейсами IDE, SCSI, LPT, USB. Для всех систем SparQ среднее время доступа составляет 12 мс, а частота вращения шпинделя — 5400 оборотов/мин. Пиковая скорость передачи данных для устройств IDE при пакетной передаче достигает 16,6 Мбайт/с. Обычная скорость имеет значение порядка 3,7-6,9 Мбайт/с.

EZFIyer

EZFlyer— дисковод сменных жестких дисков, разработанный компанией SyQuest. Это устройство поддерживает картриджи емкостью 230 Мбайт. Существуют внешние устройства с интерфейсами SCSI и LPT, а также внутренние с интерфейсом IDE. Среднее время доступа для EZFlyer составляет 13,5 мс, а частота вращения двигателя дисковода — 3600 оборотов/мин. Максимальная скорость передачи данных может доходить до 16,6 Мбайт/с.

Shark 250

Shark 250— дисковод сменных жестких дисков компании Avatar, поддерживающий диски емкостью 250 Мбайт. Производятся устройства с интерфейсами LPT и PC Card. Данные устройства имеют очень маленькие габариты и малый вес (320 г). Для систем с интерфейсом PC Card скорость передачи данных составляет 2 Мбайт/с, а для систем с LPT — 1,25 Мбайт/с. Среднее время доступа для таких устройств равно 12 мс.

Orb

Orb— устройство, разработанное компанией Castlewood. Этот накопитель поддерживает 3,5-дюймовые сменные диски емкостью 2,2 Гбайт. Максимальная скорость передачи информации составляет 12,2 Мбайт/с. Среднее время поиска — 10-12 мс. Выпускаются устройства с интерфейсами LPT, USB, IDE, SCSI и IEEE 1394. Дисководы Orb бывают как внутренние, так и внешние. В силу боль-

шой емкости дисков, высокой производительности и относительно низкой стоимости, по сравнению с Jaz 2Gb, системы Orb составляют серьезную конкуренцию изделиям компании Iomega.

IBM Microdrive

IBM Microdrive— миниатюрный накопитель на жестком диске форм-фактора 2,5 дюйма, предложенный фирмой IBM. Емкости современных моделей находятся в диапазоне от 1 до 40 Гбайт. Питание осуществляется от клавиатуры или по шине USB. Скорость вращения дисков — 4500 оборотов/мин, скорость передачи данных — 800 Кбайт/с. Отличаются сравнительно высоким потреблением энергии. Подключаются через разъем Compact Flash.

ZIV1, ZIV2

Первые накопители ZIV фирмы Hyundai появились в России в 2001 году и имели емкость 10 Гбайт. Сейчас (2004 год) на рынке присутствуют модели ZIV1… Скорость обмена данными у ZIV1 составляет 1,5 Мбайт/с, у ZIV2 — до 18 Мбайт/с.

Дисковые массивы RAID

В качестве концепции компоновки дисковых массивов RAID была впервые представлена в 1987 году инженерами из калифорнийского университета в Беркли,… □ 0-й уровень осуществляет расщепление дисков (disk stripping),… □ 1-й уровень использует два диска, второй из которых является точной (зеркальной) копией первого. Массивы RAID…

Лекция 17

Накопители на гибких магнитных дисках

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД, флоппи-дисководы, Floppy Disk Drive, FDD) — устройства, предназначенные для записи и чтения информации… На гибком магнитном диске магнитный слой наносится на гибкую основу.… ГМД диаметром 5,25 дюйма помещается в плотный гибкий конверт, а 3,5-дюймовый — в пластмассовую кассету для защиты от…

Накопители на флоптических дисках

Накопители сверхвысокой плотности записи

Накопители сверхвысокой плотности записи(VHD — Very High Density) используют кроме лазерного позиционирования еще и специальные дисководы, обеспечивающие иную технологию чтения-записи: «перпендикулярный» способ записи вместо обычного «продольного». Сейчас выпускаются VHD-диски емкостью 120-240 Мбайт; фирма Hewlett-Packard объявила о создании диска емкостью 1000 Мбайт, а фирма IBM — дисков емкостью 8700 Мбайт и 10800 Мбайт.

Дисководы Zip

Форматирование дисков и правила обращения с ними

□ SS/SD — односторонняя (single sides) одинарной плотности (single density); □ SS/DD — односторонняя двойной плотности (double density); □ DS/SD — двухсторонняя (double sides) одинарной плотности;

Лекция 18

Накопители на оптических дисках

Появившийся в 1982 году благодаря фирмам Philips и Sony оптический компакт-диск произвел кардинальный переворот в области персональных компьютеров и… Сегодня накопители на оптических дисках (НОД) — обязательный атрибут любого… □ сменяемость и компактность носителей;

Неперезаписываемые лазерно-оптические диски CD-ROM

Дорожка на CD, в отличие от магнитных дисков, спиральная и очень узкая. Впадины имеют глубину примерно 5 миллиардных долей дюйма и ширину в 24… CD-ROM ввиду весьма плотной записи информации имеют емкость от 250 Мбайт до… Сейчас имеются модели с любыми четными значениями этого коэффициента от двух (2х) до 56 (56х), последние обеспечивают…

Оптические диски с однократной записью

При записи лазерный луч непосредственно в дисководе компьютера прожигает необратимые микроскопические углубления — питы (pits) в активном слое.…

Оптические диски с многократной записью

Лучшие образцы дисков CD-RW выдерживают несколько сотен циклов перезаписи. Коэффициент кратности скорости при записи информации у современных…

Цифровые диски DVD

Следует отметить, что консорциум 10 фирм, стоящих у истоков разработки DVD (теперь этот консорциум именуется DVD Forum), решил с целью защиты этих… DVD — Digital Versatile Disk, цифровой универсальный диск (иногда его называют… Но в DVD используется однослойная и двухслойная, односторонняя и двухсторонняя уплотненная запись. Уплотнение записи…

Лекция 19

Накопители на магнитооптических дисках

Принцип работы магнитооптического накопителя (Magneto Optical) основан на использовании двух технологий — лазерной и магнитной. Запись информации… Существуют два типа магнитооптических накопителей: □ с однократной записью, стандарта CC-WORM (Write Once Read Many);

Накопители на магнитной ленте

В универсальных компьютерах широко использовались и используются накопители на бобинной магнитной ленте (НМЛ), а в персональных компьютерах —… Лентопротяжные механизмы для кассет носят название стримеров — это инерционные… Объемы хранимой на одной кассете информации постоянно растут. Так, емкость картриджей первого поколения, содержащих…

Устройства флеш-памяти

У флеш-дисков отсутствуют какие либо подвижные части, да и форма у них совсем не круглая — чаще всего они представляют собой прямоугольные… Для хранения информации в них используются специализированные микросхемы… По существу, флеш-диски — это «полупостоянные» запоминающие устройства, стирание, считывание и запись информации в…

Вопросы для самопроверки

2. Что такое и где используется статическая оперативная память, динамическая оперативная память? 3. Поясните назначение и классификацию кэш-памяти компьютера. 4. Поясните физическую структуру основной памяти.

Лекция 20

Видеотерминальные устройства

Видеотерминальные устройства предназначены для оперативного отображения текстовой и графической информации в целях визуального восприятия ее…

Видеомониторы на базе ЭЛТ

□ электронно-лучевая трубка; □ блок разверток; □ видеоусилитель;

Монохромные мониторы

Среди монохромных чаще других используются: □ монохромные мониторы прямого управления, обеспечивающие высокую… □ композитные монохромные мониторы, обеспечивающие качественное отображение и символьной, и графической…

Цветные мониторы

Электронный луч, предназначенный для красных люминофорных элементов, не должен влиять на люминофор зеленого или синего цвета. Чтобы добиться такого… ЭЛТ можно разделить на два класса: □ с дельтаобразным расположением электронных пушек;

Виды развертки изображения на мониторе

□ растровую; □ матричную; □ векторную.

Цифровые и аналоговые мониторы

В аналоговых мониторах ручное управление строится на основе поворотных потенциометров, в цифровых — на основе кнопок. В цифровых мониторах удобно … строится многоуровневое экранное меню, используются заранее установленные…

Размер экрана монитора

Размер экрана монитора задается обычно величиной его диагонали в дюймах: для IBM PC-совместимых ПК приняты типоразмеры экранов 12, 14, 15, 17, 19,…

Вертикальная (кадровая) развертка

Согласованию с видеоконтроллером для достижения устойчивости изображения подлежит и сама частота кадровой развертки. В этом аспекте все мониторы… □ мониторы с фиксированной частотой, которые поддерживают всего один… □ мониторы с несколькими фиксированными частотами, поддерживающие несколько фиксированных режимов изображения; …

Строчная развертка

Строчная развертка может быть построчной и чересстрочной, последняя позволяет получить большую разрешающую способность, но снижает вдвое фактическую кадровую частоту, то есть увеличивает мерцание экрана. Поэтому предпочтительнее построчная развертка (есть мониторы, работающие и в том, и в другом режимах, — при необходимости получения большего разрешения включается чересстрочная развертка).

Разрешающая способность мониторов

В текстовом режиме изображение на экране монитора состоит из отображаемых символов расширенного набора ASCII, формируемых программным или аппаратным… При выводе символа на экран сначала определяются его координаты (номер строки… Максимальное число символов, которое может быть отображено на экране, называется информационной емкостью экрана. В…

Частотная полоса пропускания

от полосы пропускания не только ЭЛТ, но и видеоадаптера, то есть они должны быть согласованы. Необходимая ширина полосы пропускания зависит от количества пикселов,… Bandwidth = 1,05 • Y • 1,3 • Х • R

Лекция 22

Эргономичность электронно-лучевых мониторов

Эргономичность монитора определяется удачным подбором таких характеристик, как качество картинки на экране, габариты, вес, дизайн монитора, а также,… Наиболее вредным для человеческого организма узлом ПК является видеомонитор… Поэтому пользователям, ежедневно подолгу работающим на ПК, во избежание появления профессионального заболевания…

Стандарт ТСО-99

□ линейность — элементы изображения, образующие его столбцы и строки, должны быть выстроены по прямым и необрывающимся линиям в противном… □ ортогональность — геометрически правильное построение перпендикулярных… □ уровень яркости — обеспечение достаточной яркости экрана, при которой пользователю не приходится напрягать…

Защитные фильтры для мониторов и их выбор

Защитные фильтры для мониторов бывают следующих типов: 1. Сеточные фильтры — практически не спасают от электромагнитного излучения и… 2. Пленочные фильтры — не ограждают от статического электричества, почти не защищают от низкочастотного…

Лекция 22

Видеомониторы на плоских панелях

 

Видеомониторы на плоских панелях (ВМПП) весьма разнообразны. Сейчас применяются:

□ мониторы на жидкокристаллических индикаторах (LCD — Liquid Crystal Display);

□ плазменные мониторы (PDP — Plasma Display Panels);

□ электролюминесцентные мониторы (FED — Field Emission Display);

□ светоизлучающие мониторы (LEP — Light Emitting Polymer).

Мониторы на жидкокристаллических индикаторах

Эти мониторы используют специальную прозрачную жидкость, которая при определенных напряженностях электростатического поля кристаллизуется, при этом… LCD бывают с активной и пассивной матрицами. В пассивной матрице каждый элемент экрана (пиксел) выбирается на перекрестии координатных управляющих прозрачных…

Плазменные мониторы

Плазма газового разряда излучает свет в ультрафиолетовой части спектра, который вызывает свечение частиц люминофора в диапазоне, видимом человеком.… При разрешающей способности 512 х 512 пикселов панель имеет размеры порядка… Высокая яркость и контрастность наряду с отсутствием дрожания являются большими преимуществами таких мониторов. Кроме…

Электролюминесцентные мониторы

Светоизлучающие мониторы

Удалось создать органический полупроводник, имеющий широкий спектр излучения — в диапазоне от синего до инфракрасного с эффективностью… Многие фирмы (CDT, Seiko-Epson и др.) планируют создать на основе этого… Достоинства LEP-панелей:

Стереомониторы

В 2004 году предложена иная технология. Экран покрывается пленкой с рядами вертикальных треугольных призм, и получается эффект, используемый в…

Лекция 23

Видеоконтроллеры

Видеоконтроллер {видеоадаптер) является внутрисистемным устройством, преобразующим данные в сигнал, отображаемый монитором, и непосредственно… Контроллер (специализированный процессор) формирует управляющие сигналы для… Поясним некоторые компоненты:

Вопросы для самопроверки

2. Перечислите и поясните основные параметры, учитываемые при выборе ЭЛТ-монитора. 3. Поясните основные факторы, влияющие на здоровье пользователя… 4. Дайте классификацию и краткую характеристику мониторов на плоских панелях.

Лекция 24

Внешние устройства ЭВМ

 

Клавиатура

Типичная адаптированная под русский алфавит клавиатура IBM PC, содержащая 101 клавишу, показана на рис. 13.1.  

Графический манипулятор мышь

Следует кратко остановиться и на другом типе устройств ручного ввода информации в ПК. Речь идет о графических манипуляторах, в качестве которых… Мышь (mouse) представляет собой электронно-механическое или электронное… электрический конвертор в серию цифровых сигналов (импульсов), пропорциональных скорости передвижения.

Лекция25

Принтеры

Печатающие устройства (принтеры) — это устройства вывода данных из компьютера, преобразующие ASCII-коды и битовые последовательности в… Принтеры являются наиболее развитой группой ВУ ПК, насчитывающей до 1000… □ по цветности (черно-белые и цветные);

Матричные принтеры

В игольчатых (ударных) матричных принтерах печать точек осуществляется тонкими иглами, ударяющими бумагу через красящую ленту. Каждая игла… Качество печати матричных принтеров определяется также возможностью вывода… В принтерах с различным числом иголок разные режимы печати реализуются по-разному. В 9-игольчатых принтерах печать в…

Струйные принтеры

В последние годы в их совершенствовании достигнут существенный прогресс: при формировании изображения используют направленное взрывоподобное… В настоящее время на рынке струйных принтеров доминируют изделия фирм Epson,… Фирма Epson разработала и применяет несколько модифицированный вариант этой печати: используется оригинальная…

Лазерные принтеры

Лазерные принтеры обеспечивают наиболее качественную печать с наивысшими разрешением и скоростью. В них применяется электрографический способ… С засвеченных на поверхности барабана лучом лазера или светодиодами точек… Лазерные принтеры, кроме механической части, включают в себя достаточно серьезную электронику. В частности, на…

Термопринтеры

Термопринтеры относятся к группе матричных принтеров. В них используется термоматрица и специальная термобумага или термокопирка. Принцип действия…

Твердочернильные принтеры

Твердочернильная технология разработана фирмой Tektronix, являющейся частью компании Xerox. Красители, используемые в твердочернильном принтере,… Таблица 13.6.Сравнительные характеристики цветных лазерных принтеров …

Сервисные устройства

Большинство принтеров имеют следующие сервисные устройства: □ автоподатчик документов; □ дуплекс — устройство, обеспечивающее двухстороннюю печать;

Сетевые принтеры

Между сетевым принтером и обычным принтером в сети, используемым несколькими пользователями, есть разница. Сетевые принтеры обычно быстрее работают,… □ не нужно держать постоянно включенным какой-то конкретный компьютер; … □ скорость передачи по сети в несколько раз превосходит скорость передачи по параллельному интерфейсу.

Лекция 26

Сканеры

Сканер — это устройство ввода в компьютер информации непосредственно с бумажного документа. Это могут быть тексты, схемы, рисунки, графики,… Сканеры являются важнейшим звеном электронных систем обработки документов и… Сканеры весьма разнообразны, и их можно классифицировать по целому ряду признаков. Прежде всего, сканеры бывают…

Типы сканеров

С их помощью за один проход вводится лишь небольшое количество строчек изображения (полоса захвата обычно не превышает 105 мм). У ручных сканеров… Например, ручные сканеры Mustek: GS-400L — черно-белый полутоновый, CG-8400T -… Планшетные сканеры — самые распространенные, в них сканирующая головка (линейка светодиодов) перемещается относительно…

Форматы представления графической информации в ПК

Существуют два формата представления графической информации:

□ растровый;

Векторный.

В векторном формате информация идентифицируется характеристиками шрифтов, кодами символов, абзацев и т. п. Стандартные текстовые процессоры… Фундаментальное отличие векторных форматов от растровых можно показать на… Следует также иметь в виду, что битовая карта требует очень большого объема памяти для своего хранения. Так, битовая…

Лекция 27

Дигитайзеры

Дигитайзер (digitizer), или графический планшет, — это устройство, главным назначением которого является оцифровка изображений. Он состоит из двух… Дигитайзер может быть использован для ввода рисунка, создаваемого… Принцип действия дигитайзера основан на фиксации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки тоненьких…

Основные характеристики дигитайзеров

□ электростатические; □ электромагнитные. В электростатических дигитайзерах регистрируется локальное изменение электростатического потенциала сетки под…

Плоттеры

Плоттеры (plotter, графопостроитель) — устройства вывода графической информации (чертежей, схем, рисунков, диаграмм и т. д.) из компьютера на… □ векторного типа, в которых пишущий узел может перемещаться… □ растрового типа, в которых пишущий узел одновременно перемещается относительно бумаги только в одном…

Типы плоттеров

Перьевые плоттеры могут быть: □ рулонными; □ планшетными.

Вопросы для самопроверки

2. Назовите и кратко охарактеризуйте основные разновидности графических манипуляторов. 3. Назовите основные классы принтеров и дайте им краткую характеристику. 4. Назовите и объясните основные параметры струйных и лазерных принтеров.