Реферат
тема: Внешние устройства ПК. Функциональные возмож- ности. Основные
Студента 1-го курса
ф-та Кибернетики
группы ИД-1-97
Соколова Николая.
Накопители на дискетах
Гибкие диски (дискеты) позволяют переносить документы и программы с
одного компьютерана другой, хранить информацию, не используемую
постоянно на компьютере, делать архивные копии информации, содержащейся на
Существуют два типа дисководов: дисковод рассчитанный на дискеты размером
Дискеты размером 3,5 дюйма.
Сейчас в компьютерах используются накопители для дискет размером 3,5 дюйма
(89 мм) иёмкостью 0,7 и 1,44 Мбайта. Эти дискеты заключены в жёсткий
пластмассовый конверт, что значительно повышает ихнадёжность и долговечность.
Поэтому дискеты 5,25 дюйма практически вытеснены.
разрешающая илизапрещающая запись на дискету. Запись разрешена, если отверстие
закрыто, а запрещена если оно открыто.
Инициализация (форматирование) дискет.
Перед первым использованием дискету необходимо специальным образом
инициализировать. Это делается с помощью программы DOS Format.
Накопители на жёстких дисках
Накопители на жёстком диске (винчестеры) предназначены для постоянного
системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов,трансляторов
удобство работы с компьютером.
Ёмкость диска.
всего своей ёмкостью, т. е. тем, сколько информации помещается надиске. Сейчас
компьютеры в основном оснащаются винчестерами от 520 Мбайт и более. Компьютеры
работающие как файл серверы могут оснащаться винчестером 4 -8 Мбайт и не одним.
Скорость работы диска характеризуется двумя показателями:
1) Временем доступа к данным на диске.
2) Скоростью чтения и записи данных на диск.
блоков данных, расположенных в разных участках диска,
скорость работы определяется временем доступа к данным - подобно тому, как при
движении автомобиля по городу в час пик с постояннымиразгонами и торможениями не
так уж важна максимальная скорость, развиваемая автомобилем. Зато при чтении или
записи данных ( в десятки и сотни килобайт )файлов гораздо важнее пропускная
способность тракта обмена с диском - точно также, как при движении автомобиля по
Следует заметить, что время доступа и скорость чтения - записи зависят не
только отсамого дисковода, но от параметров всего тракта обмена с диском: от
быстродействия контроллера диска, системной шины и основного
микропроцессоракомпьютера.
Принцип работы дисковода напоминает принцип работы обычных дисководов для гибких
дисков. Поверхность оптического диска (CD-ROM) перемещается относительно
зависимости от радиального положения головки. Лучлазера направляется на дорожку,
фокусируясь при этом с помощью катушки. Луч проникает сквозь защитныйслой
пластика и попадает на отражающий слой алюминия наповерхности диска. При
рассеивается и лишь малая часть излучения отражается обратно и доходит до
светочувствительногодиода. На диоде световые импульсы преобразуются в
электрические, яркое излучение преобразуется в нули слабое - в единицы. Таким
образом ямкивоспринимаются дисководом как логические нули, а гладкая поверхность
Производительность дисководов CD-ROM.
Производительность CD-ROM обычно определяется его скоростными
характеристикамипри непрерывной передаче данных в течение некоторого промежутка
времени и средним временем доступа к данным, измеряемыми соответственно в
Кбайт/с и мс. Существуют одно-, двух-, трех-, четырех-, пяти, шести и
300, 450, 600,750, 900, 1200 Кбайт/с соответственно. В настоящий момент
распространены двух- и четырехскоростные дисководы. В общем случае дисководы с
четырехкратнойскоростью обладают более высокой производительностью, однако
оценить чистое преимущество дисковода с четырехкратной скоростью по сравнению с
дисководом судвоенной скоростью бывает не так просто. Прежде всего это зависит
от того с какой операционной системой и с каким типом приложения ведется работа.
Привысокой интенсивности повторяющегося доступа к CD-ROM и считывании небольшого
количества данных (напримерпри работе с базами данных) “импульсная” скорость
считывания информации приобретает важное значение. Например, по данным журнала
InfoWorld, производительность дисководов с четырехкратнойскоростью, по сравнению
с дисководами с удвоенной скоростью, в случае операции доступа к базе данных в
среднем повышается вдвое. В случае простого копированияданных выигрыш составляет
от 10 до 30%. Однако наибольшее преимуществополучится при работе с
(стандартные объемы КЭШа: 64, 128, 256, 512, 1024Кбайт). Буфер дисковода
представляет собой память для кратковременного хранения данных, после считывания
дает возможность дисковому устройству передавать данные в процессор небольшими
порциями, а незанимать его время медленной пересылкой постоянного потока данных.
скоростью должен занимать не более 60% ресурсов ЦП.
накопителя и хранящихся в нем до моментаначала их выдачи на системную шину, к
общему числу блоков, которые способен вмещать буфер. Слишком большая степень
заполнения может привести к задержкампри выдаче из буфера на шину; с дугой
стороны, буфер со слишком малой степенью заполнения будет требовать больше
внимания со стороны процессора. Обе этиситуации приводят к скачкам и срывам
изображения во время воспроизведения.
АУДИО
Любой мультимедиа–ПК имеет в своем составе плату–аудио адаптер. Для чего она
нужна? С легкой руки фирмы Creative Labs (Сингапур), назвавшей свои первые
“саундбластерами”. Аудио адаптер дал компьютеру не только стереофоническое
звучание, но и возможность записи на внешние носители звуковых сигналов. Как уже
было сказаноранее, дисковые накопители ПК совсем не подходят для записи обычных
(аналоговых) звуковых сигналов, так как рассчитаны для записи только
цифровыхсигналов, которые практически не искажаются при их передаче по линиям
связи.
определяющий уровень звукового сигнала и превращающий этот отсчетв цифровой код.
Он и записывается на внешний носитель уже как цифровой сигнал.
Цифровые выборки реального звукового сигнала хранятся в памяти компьютера
(например, в виде WAV–файлов). Считанный с диска цифровой сигнал подается на
цифро–аналоговый преобразователь (ЦАП), который преобразует цифровые сигналы в
аналоговые. После фильтрации ихможно усилить и подать на акустические колонки
для воспроизведения. Важными параметрами аудио адаптера являются частота
квантования звуковых сигналов иразрядность квантования.
Частоты квантования показывают, сколько раз в секунду берутся выборки сигналадля
Кгц.
Разрядность квантования характеризует число ступеней квантования и изменяется
степенью числа 2. Так, 8–разрядные аудио адаптеры имеют 28=256степеней, что явно
недостаточно для высококачественного кодирования звуковых сигналов. Поэтому
сейчас применяются в основном 16-разрядные аудио адаптеры,имеющие 216 =65536
ступеней квантования — как у звукового компакт–диска.
Таблица 1.
Частотный диапазон Вид сигнала Частота квантования
400 – 3500 Гц Речь (едва разборчива) 5. 5 Кгц
250 – 5500 Гц Речь (среднее качество) 11. 025 Кгц
40 – 10000 Гц Качество звучания УКВ–приемника 22. 040 Кгц
выходной сигнал. Современные аудио адаптеры синтезируют музыкальные звуки двумя
волнового синтеза (выбирая звуки из таблицы звуков, Wave Table). Второй способ
Частотный синтез (FM) появился в 1974 году (PC–Speaker). В 1985 году появился
AdLib, который, используя частотную модуляцию, был способениграть музыку. Новая
звуковая карта SoundBlaster уже могла записывать и воспроизводить звук.
Стандартный FM–синтез имеет средние звуковые характеристики, поэтомуна картах
устанавливаются сложные системы фильтров против возможных звуковых помех.
Суть технологии WT–синтеза состоит в следующем. На самой звуковой карте
устанавливается модуль ПЗУ с“зашитыми” в него образцами звучания настоящих
музыкальных инструментов — сэмплами, а WT–процессор с помощью
остальные звуки. Кроме того многие производители оснащают своизвуковые карты
модуляторами ОЗУ, так что есть возможность не только записывать произвольные
сэмплы, но и подгружать новые инструменты.
не только от компьютера, но и от другого, например, MIDI (MusicalInstruments
Digital Interface) устройства. Собственно MIDI определяет протокол передачи
команд по стандартному интерфейсу. MIDI–сообщениесодержит ссылки на ноты, а не
запись музыки как таковой. В частности, когда звуковая карта получает подобное
сообщение, оно расшифровывается (какие нотыкаких инструментов должны звучать) и
Для электронных синтезаторов обычно указывается число одновременно звучащих
программнаясовместимость аудио адаптера с типовыми звуковыми платформами
(SoundBlaster, Roland, AdLib, Microsoft Sound System, Gravies Ultrasound и др.).
В качестве примера рассмотрим состав узлов одного из мощных аудио адаптеров —
SoundBlaster AWE 32 Value. Онсодержит два микрофонных малошумящих усилителя с
автоматической регулировкой усиления для сигналов, поступающих от микрофона, два
линейных усилителя длясигналов, поступающих с линии, с проигрывателя звуковых
дисков или музыкального синтезатора. Кроме того, сюда входят
различных источников и регулировку их уровня и стерео баланса, 20-голосый
синтезатор музыкальных звуков частотноймодуляции FM, программно управляемый
волновой (табличный) синтезатор музыкальных звуков и звуковых эффектов
(16каналов, 32 голоса, 128 инструментов), аналогово–цифровой 16-разрядный
преобразователь для превращения аналогового сигнала с выхода микшера в
цифровойсигнал, систему сжатия цифровой информации с возможностью применения
расширенного звукового процессора ASP. Наконец, аудио адаптер имеет
цифро–аналоговый преобразователь (ЦАП) для превращения цифровых сигналов,
несущих информацию о звуке, в аналоговый сигнал,адаптивный электронный фильтр на
выходе ЦАП, снижающий помехи от квантования сигнала, двухканальный усилитель
мощности по 4 Вт на канал с ручным ипрограммно–управляемым регулятором громкости
Как видно из этого перечня, аудио адаптер — достаточно сложное техническое
устройство, построенное на основе использования последнихдостижений в аналоговой
и цифровой аудиотехнике.
Signal Processor) или расширенный сигнальный процессор ASP (AdvancedSignal
Processor). Они используют совершенные алгоритмы для цифровой компрессии и
декомпрессии звуковых сигналов,для расширения базы стереозвука, создания эха и
обеспечения объемного (квадрофонического) звучания. Программаподдержки ASP
Важно отметить, что процессор ASP используется при обычных
двухканальныхстереофонических записи и воспроизведении звука. Его применение не
загружает акустические тракты мультимедиа компьютеров.
Модемы и факс-модемы.
Модем - устройство, позволяющее компьютеру выходить на связь с другим
компьютером посредством телефонных линий.
Факс-модем - модем, позволяющий также принимать и посылать факсимильные
сообщения.
По своему внешнему виду и месту установки модемы подразделяются на внутренние
и внешние. Внутренние модемы представляют собой электронную плату,
устанавливаемую непосредственно в компьютер, а внешние - автономное устройство,
подсоединяемоек одному из портов. Внешний модем стоит, как правило, немного
дороже внутреннего того же типа из-за внешней привлекательности (
индикаторы,регулятор громкости) и более легкой установки.
Основной параметр в работе модема - скорость передачи данных. Она измеряется
в bps (битв секунду) и устанавливается фирмой- производителем в 2400, 9600,
(300 и 1200bps), но они уже практически вышли из употребления. Сегодня
достаточно хорошим модемом считается модем со скоростью 14400 bps (около 1 Mb в
10 минут), и егоможно приобрести примерно за $150.
сигналы, посредством которых модемы осуществляют проверку данных на двух концах
линии иотбрасывают немаркированную информацию, а второй сжимает информацию для
более быстрой и четкой ее передачи, а затем восстанавливает ее на получающем
модеме. Оба эти режима заметно увеличивают скорость и чистоту передачи
информации, особенно в российских телефонных линиях.
Одна из передовых фирм- производителей модемов “Hayes Microcomputer Products”
принялаосновные стандарты для команд модемов, включая набор AT- команд, с
помощью которых пользователь может непосредственно управлять работой модема.
СегодняHayes-стандартами пользуется подавляющее большинство фирм во всем мире и
Также существуют мировые стандарты скорости модема, сжатия данных и коррекции
ошибок. Эти стандарты устанавливаются комитетом ITU-T (стандарт CCITT) и фирмой
Microcom (стандарт MNP). Самыелучшие модемы соответствуют обоим этим
стандартам.
Самые распространенные стандарты CCITT сегодня:
стандарт скорости 9600 bps - V. 32 и скорости 14400 bps - V. 32bis;
стандарт коррекции ошибок - V. 42;
Основные стандарты пересылки факсимильных сообщений - Class 1 и Groop
IV,поддерживающие скорость до 19200 bps и сжатие данных.
Сейчас на мировом рынке модемов фактически правят 2 фирмы : ZyXEL и
модемы. Очень дорогие суперсовременные модемы ZyXEL имеют возможность
воспроизведения голоса, записанного в цифровом режиме и сжатия речевых сигналов,
что позволяетиспользовать их в качестве автоответчиков. Также некоторые модели
ZyXEL U-1496 и US Robotics Courier снабжены переключателем речь/данные,
встроеннымтестированием и другими полезными функциями. Основное качество модемов
ZyXEL - богатейший выбор возможностей, хотя это значительно увеличивает их
стоимость(до $1250), а модемов US Robotics (Courier и Sportster) - надежность
при относительно низкой цене на них (до $200).
Среди новинок последних лет в мире модемов можно также выделить специальные
модемы дляNotebook’ов, поставляемые на платах типа PCMCIA. Эти платы очень
удобны своей компактностью, они позволяют компьютеру не отдавать свободный
COM-порт подвнешний модем, но все же они много дороже, чем обычный модем.
необходимыпрактически каждому работающему на компьютере человеку. Модемы
позволяют достаточно быстро передавать с одного компьютера на другой пакеты
документов исвязываться по электронной почте, а также обеспечивают доступ в
глобальные мировые сети (Internet и др.) для установления контактов с
зарубежнымипартнерами.
Мониторы
текстовой играфической информации. Мониторы бывают цветными и монохромными. Они
могут работать в одном из двух режимов: текстовом или графическом.
В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки -
знакоместа, чаще всего на25 строк по 80 символов ( знакомест ). В каждое
знакоместо может быть введён один из 256 заранее символов. В числоэтих символов
входят большие и малые латинские буквы, цифры, определённые символы,
могут входить и символы кириллицы.
символа и фона, что позволяетвыводить красивые цветные надписи на экран. На
монохромных мониторах для выделения отдельных частей текста и участков экрана
используется повышеннаяяркость символов, подчёркивание
и инверсное изображение.
Графический режим.
Графический режим предназначен для вывода на экран графиков, рисунков и так
далее. Разумеется вэтом режиме можно выводить
и текстовую информацию в виде различных надписей, причём эти надписи могут иметь
тёмной или светлой намонохромных мониторах и одного или нескольких цветов - на
размеров экрана монитора.
Часто используемые мониторы.
типа MDA, CGA, Herkules, EGA и VGA.
утомлению глаз. Кроме того, они не имеют программной загрузки шрифтов символов,
поэтому дляизображения букв кириллицы приходится заменять микросхемы, хранящие
шрифты символов.
В основном на компьютерах используют мониторы SVGA, что позволяет добиться
нужного качества изображения.
Устройства ввода.
Клавиатура.
Как известно, клавиатура является пока основным устройством ввода информации
вкомпьютер. В техническом аспекте это устройство представляет собой совокупность
механических датчиков, воспринимающихдавление на клавиши и замыкающих тем или
иным способом определённую электрическую цепь.
Надо сказать, что эволюция клавиатур для IBM PC не была недолгой. Сначала
клавишная. Подовляющее большинство современных IBM PC совместимых используют
расширенную клавиатуру. Основные улучшения по сравнению сАТ-клавиатурой касается
расположение QWERTY:
порядка 60 клавиш с буквами, цифрами, знаками пунктуации и другими символами и
ещё около 40функциональных клавиш.
Устройство клавиатур.
Сигналы разъёма клавиатуры приведены в таблице.
Номер контакта Наименование цепи Назначение
1 Clock Тактовая частота
3 Резерв
4 Ground Земля
5 +5VDC Напряжение +5 В
В настоящее время наиболее распространены два вида клавиатур: с механическим
и мембраннымпереключателями. В первом случае датчик представляет из себя
традиционный механизм с контактами из специального сплава. Несмотря на то что
эта технологияиспользуется уже несколько десятилетий, фирмы- производители
постоянно работают над её модификацией и улучшением. Стоит отметить, что в
Технология, основанная на мембранных переключателях, считается более
прогрессивной, хотяособых преимуществ не даёт.
Мыши и трекболы.
Мыши и трекболы являются координаторными устройствами ввода информации в
компьютер. Разумеется полностью заменить клавиатуру они не могут. В основном эти
устройства имеют две три кнопки управления. Не секрет что своей
популярностьюмышь обязана распространению графического интерфейса и в основном
компании «Microsoft».
Теперь немного о мышиной «анатомии». Как известно, первая мышь каталась на
двухколесиках, которые были связаны с осями переменных резисторов. Перемещение
такой мыши было прямо пропорционально изменению сопротивления переменных
рези-сторов. В дальнейшем конструкция перетерпела значительные изменения. Ролики
были перенесены внутрь корпуса, а с поверхностью стал соприкасаться
твёрдыйрезиновый шарик.
Можно выделить 3 способа подключения мыши. Самыми распространёнными
шинным интерфейсом, для подключениякоторых требуется специальный интерфейс или,
«мышиный» порт.
Третьей разновидностью можно считать мыши в стиле PS/2,
которые использовались в компьютерах аналогичной серии, а в настоящее время
являются стандартом де-факто для портативныхкомпьютеров. Для их подключения
используется разъём miniDIN 6.
Физически каждая мышь имеет на хвосте разъём типа DB-9. Внекоторых случаях в
комплекте есть переходник на DB-25.
программном разрешении.
Сигналы разъёма мыши перечислены в следующей таблице:
Контакт Сигнал Функция
1. _____ _____
2. TRANSMIT Передача
3. RECEIVE _____
4. DTR Питание
5. GROUND Земля
6. _____ _____
8. _____ _____
9. _____ _____
Трекбол, вообще говоря, представляет из себя «перевёрнутую» мышь, у трекбола
приводитсяв движение не корпус, а только его шар. Это позволяет существенно
повысить точность управления курсором.
Сканеры.
Сканером называется устройство, позволяющее вводить ком- пьютер образы
изображений, представленных в виде текста, рисунков,слайдов, фотографий и другой
приближении их классификацию можно провести всего понескольким признакам.
В настоящее время все известные модели можно разбить на два типа: ручной и
Для того чтобы ввести в компьютер какой-либо документ при помощи ручного
сканера, надобез резких движений провести сканирующей головкой по изображению.
Равномерность перемещения handheld существенно сказываетсяна качестве вводимого
изображения. Ширина вводимого изображения обычно не превышает 4дюйма ( 10см ).
Настольные же сканеры позволяют вводить изображения размером 8,5 на 11
дюймов или 8,5 на14 дюймов. Существует три разновидности настольных сканеров:
планшетные, рулонные и проекционные.
Принцип работы ч/б сканера заключается в следующем. Сканируемое изображение
освещается белым светом. Отражённый свет через уменьшающую линзу попадаетне
фоточувствительный полупроводниковый элемент, называемый Прибором с Зарядовой
Связью ( ПЗС ). Каждая строкасканирования соответствует определённым значениям
напряжения на ПЗС. Эти значения напряжения преобразуются в цифровую форму либо
через аналогово-цифровойпреобразователь АЦП (для полутоновых сканеров ), либо
через компаратор ( для двухуровневых сканеров ). Разрядность АЦП для полутоновых
сканер, поддерживающий 64 уровня серого, должен иметь шестиразрядный АЦП.
Блок-схемачёрно-белого сканера приведена ниже:
цвета линза
компаратор
В настоящее время существует несколько технологий для получения серых и
цветных сканируемыхизображений. Один из принципов работы цветного сканера
Сканируемое изображение освещается через вращающийся RGB-светофильтр или тремя
лампами различного цвета.
Для связи с компьютером сканеры могут использовать 8-и или 16-и разрядную
стандартные интерфейсы ( последовательный ипараллельный порты, а также интерфейс
SCSI ).
Диджитайзер.
Электронный планшет ( или диджитайзер ) является координирующим
преобразователем, которыйиспользуется в основном для задач САПР. В состав
диджитайзера помимо самого планшета входит специальный указатель с датчиком,
Напоминающий авиационныйприцел второй мировой войны.
Джойстики. Джойстик является аналоговым координаторным устройством ввода
информации. Сигналы на разъёме игрового портаприведены ниже:
№ контакта Направление сигнала Название сигнала
2. Вход Клавиша 1 джойстик А
5. ____ Земля
6. Вход Значение Y джойстик А
7. Вход Клавиша 2 джойстик А
8. Выход + 5В
11. Вход Значение Х джойстик В
12. ____ Земля
13. Вход Значение Y джойстик В
14. Вход Клавиша 2 джойстик В
15. Выход + 5В
Принтеры.
Классификация существующих типов печатных устройств:
ПРИНТЕРЫ
Последовательные
Строчные Страничные
Ударного Безударного Ударного
Безударного Безударного
действия действия действия
Символьные Матричные Матричные Символьные Матричные
Технологии печати Технологии печати Технологии печати
Технологии печати Технологии печати
Матричные печатающие устройства.
Когда говорят о матричных принтерах, обычно имеют в виду устройства ударного
действия, например всем известные модели Epson, Star и Microlin.
У последовательных матричных печатающих устройств вертикальный ряд игл ( или
2ряда ), или молоточков, вколачивает краситель с ленты прямо в бумагу, формируя
невысокую цену расходных материалов и бумаги, да и самих устройств. Для этих
принтеров обычно возможно использование как форматной, так и рулоннойбумаги.
Головка принтера может быть оснащена 9, 18 или 24 иголками.
Существуют модели принтеров как с широкой ( А3 ), так и с узкой ( А4 )
почти машинописное ) и LQ - для 24-игольчатых принтеров. Скорость печати для
высокопроизводи-
тельных моделей может составлять до 380 знаков в секунду. Более высокую
производительность обеспечивают построчные(постраничные) матричные принтеры.
Вместо маленьких точечно-матричных головок они используют длинные массивы с
большим количеством игл при этом достигаетсяскорость порядка 1500 строк в
минуту. Матричные ударные печатающие устройства создают много шума, а это,
согласитесь, немаловажный фактор при выборепринтера.
Струйные принтеры.
Относятся к безударным печатающим устройствам. Данные устройства работают
практическибесшумно. Струйные чернильные принтеры относятся к классу
последовательных матричных безударных печатающих устройств. Они же в свою
Последние же могут использовать либо пузырьковую технологию, либо пьезоэффект.
Почти всесовременные устройства этого класса используют две последних
технологии. При печати высокого качества скорость вывода не превосходит обычно
2-3 ( около 200знаков в секунду ), хотя максимальные значения могут достигать
даже 7 страниц в минуту. Как правило струйные принтеры позволяют эмулировать
работу наиболеепопулярных моделей ударных устройств и поддерживать
соответствующее программное обеспечение.
Лазерные и LED - принтеры.
В лазерных принтерах используется электрографический способ создания
Кроме лазерных существуют LED - принтеры, которые получили своё название
из-за того, что полупроводниковый лазер в них был заменён«гребёнкой» мельчайших
Плоттеры.
Устройство, позволяющее представлять выводимые из компьютера данные в виде
рисунка илиграфика на бумаге, называют обычно графопостроителем, или плоттером.
Также к компьютеру могут подключаться:
Даёт возможность подключить компьютер в локальную сеть.
Стример.
| 
