Технические средства реализации информационных процессов

• проверки оборудования при загрузке операционной системы;
• загрузки операционной системы в оперативную память.

• автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера

4. полупостоянная энергонезависимая память - CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Хранит параметры конфигурации компьютера. Обладает низким энергопотреблением, потому не изменяется при выключении компьютера, т.к. питается от аккумулятора;

5. видеопамять. Используется для хранения видеоизображения, выводимого на экран. Входит в состав видеоконтроллера. Видеокарта совместно с монитором образуют видеосистему. Видеокарта представляет собой плату, вставляемую в один из слотов системной платы. Появление на экране той или иной информации обеспечивается с помощью видеокарты. С ее помощью устанавливается тот или иной режим экрана (текстовый, графический). Видеокарту называют компьютером на одной плате. Главной задачей современной видеокарты является поддержка объёмной, трёхмерной графики (3D). Это одна из самых трудных задач, которую приходится решать современному компьютеру. Современные видеокарты способны обрабатывать двухмерную графику (режим 2D) и поддерживать 3-хмерную графику (режим 3D).

Параметры видеокарты: разрешающая способность (количество пикселей- 800х600; 1024х768; 1280х1024); цветовой режим (количество цветов). 

Основными характеристиками внутренней памяти являются  

дискретность. Элементарной (минимальной) единицей хранения информации является бит. Однако компьютер при работе с памятью для размещения или выборки данных из нее оперирует не битами, а байтами и более крупными единицами - словами и двойными словами. В зависимости от класса компьютера слово  - это два или четыре байта памяти.

адресуемость. Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек, в каждой из которых хранится определенный объем информации. Для обращения к ячейкам памяти они снабжаются адресами, начиная с нуля. Максимальный адрес основной памяти определяется функциональными возможностями того или иного компьютера. Занесение информации в память и её извлечение, производится по адресам. Каждый байт ОП имеет свой индивидуальный адрес (порядковый номер). Адрес – число, которое  идентифицирует ячейки памяти (регистры). ОП непосредственно связана с процессором. Возможности ПК во многом зависят от объёма ОП.

 
 

2. Внешняя память компьютера. Основные виды внешней памяти.

Основное  назначение внешней  памяти компьютера –  долговременное хранение большого количества различных файлов (программ, данных и т.д.).

Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем, а хранится информация на носителях. Наиболее распространенными являются накопители следующих типов:

• Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) двух различных типов, рассчитанные на диски диаметром 5,25” (емкость 1,2 Мб) и диски диаметром 3,5“(емкость 1,44 Мб);
• Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) информационной емкостью от 1 до десятков  Гб;
• Накопители CD-ROM емкостью 640 Мб;
• Накопители DVD-ROM  емкостью до 17 Гб.
• Флеш-карты и др.

Для пользователя имеют существенное значение некоторые  показатели: информационная емкость, скорость обмена информацией, надежность ее хранения и т.д.

В основу записи, хранения и считывания информации положены два физических принципа, магнитный и оптический.

В НГМД и  НЖМД используется магнитный принцип. При магнитном способе запись информации производится на магнитный носитель (диск, покрытый ферромагнитным лаком) с помощью магнитных головок.

В процессе записи головка с сердечником  из магнитомягкого материала (малая  остаточная намагниченность) перемещается вдоль магнитного слоя магнитожесткого носителя (большая остаточная намагниченность). Электрические импульсы создают в головке магнитное поле, которое последовательно намагничивает (1) или не намагничивает (0) элементы носителя.

При считывании информации намагниченные участки носителя вызывают в магнитной головке импульс тока (явление электромагнитной индукции).

Диск должен быть форматирован, т.е. должна быть создана  физическая и логическая структура  диска. В процессе форматирования на диске образуются концентрические  дорожки, которые делятся на сектора, для этого головка дисковода расставляет в определенных местах диска метки дорожек и секторов.

Жесткие магнитные диски состоят из нескольких дисков, размещенных на одной оси и вращающихся с большой угловой скоростью (несколько тысяч оборотов в минуту), заключенных в металлический корпус. Большая информационная емкость жестких дисков достигается за счет увеличения количества дорожек на каждом диске до нескольких тысяч, а количества секторов на дорожке – до нескольких десятков. Большая угловая скорость вращения дисков позволяет достигать высокой скорости считывания / записи информации (более 5 Мб/с).

CD-ROM накопители используют оптический принцип чтения информации. Информация на CD-ROM диске записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося CD-ROM-диска, интенсивность отраженного луча соответствует значениям 0 или 1. C помощью фотопреобразователя они преобразуются в последовательности электрических импульсов.

Скорость  считывания информации в CD-ROM  накопителе зависит от скорости вращения диска. Первые CD-ROM накопители были односкоростными и обеспечивали скорость считывания информации 150 Кб/с, в настоящее время все большее распространение получают 24-скоростные CD-ROM накопители, которые обеспечивают скорость считывания информации до 3,6 Мб/с.

Информационная  емкость CD-ROM диска может достигать 640 Мб. Производятся CD-ROM диски либо путем штамповки (диски белого цвета), либо записываются (диски желтого цвета) на специальных устройствах, которые называются CD-recorder.

DVD-ROM диски (цифровые видео диски) имеют гораздо большую информационную емкость (до 17 Гбайт), т.к. информация может быть записана на двух сторонах, в два слоя на одной стороне, а сами дорожки имеют меньшую толщину.

Первое поколение DVD-ROM накопителей обеспечивало скорость считывания информации примерно 1,3 Мбайт/с. В настоящее время 5-скоростные DVD-ROM достигают скорости считывания до 6,8 Мбайт/с.

Существуют  CD-R и DVD-R  диски (R — recordable, записываемый), которые имеют золотистый цвет. Специальные CD-R и DVD-R дисководы обладают достаточно мощным лазером, который в процессе записи информации меняют отражающую способность участков поверхности записываемого диска. Информация на таких дисках может быть записана только один раз.

Существуют  также CD-RW и DVD-RW диски (RW — Rewritable, перезаписываемый), которые имеют «платиновый» оттенок. Специальные CD-RW и DVD-RW дисководы в процессе записи информации также меняют отражающую способность отдельных участков поверхности дисков, однако информация на таких дисках может быть записана многократно. Перед перезаписью записанную информацию «стирают» путем нагревания участков поверхности диска с помощью лазера. 
 
 
 
 

    4. Периферийные устройства ПК: виды и назначение

Периферийные устройства предназначены для выполнения вспомогательных  операций и обеспечения решения  прикладных задач пользователя. К  ним относятся 

• устройства ввода (клавиатура, мышь, сканер, джойстик и др.).
• устройства вывода (дисплей, принтер, плоттер и др.).
• устройства (накопители) внешней памяти (ВЗУ - дискета, СD, оптический накопитель и др.).
• устройства связи и согласования других устройств, сетевые устройства (контроллер, адаптер, модем и др.).

Контроллер  или адаптер - электронная схема, которая управляет работой какого-либо внешнего устройства.

Устройства  ввода 

1. Клавиатура – устройство для ввода символов в компьютер.
2. Мышь - устройство манипуляторного типа  для ввода информации в компьютер
3. Сканер - устройство для считывания графической и текстовой информации в компьютер с бумажных носителей информации.

 
 

Устройства  вывода 

1. Принтеры - печатающие устройства, предназначенные для вывода информации на бумагу. Существует несколько тысяч моделей принтеров. По способу получения изображения на бумаге, способу нанесения красящего материала принтеры применяются принтеры следующих типов: матричные, струйные и лазерные. Современные принтеры позволяют выводить на печать текстовую информацию, а также рисунки и графики. Существует множество моделей принтеров, различающихся по качеству печати, производительности и другим характеристикам.
2. Мониторы - устройства, предназначенные для визуального отображения текстовой и графической информации.

Mонитор совместно с видеокартой образуют видеосистему. Видеокарта представляет собой плату, вставляемую в один из слотов системной платы. Появление на экране той или иной информации обеспечивается с помощью видеокарты. С ее помощью устанавливается тот или иной режим экрана: текстовый или графический.

В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки - знакоместа, чаще всего на 25 строк по 80 символов (знакомест). В каждое знакоместо может быть выведен один из 256 заранее определенных символов. В число этих символов входят большие и малые латинские буквы, цифры, определенные символы, а также псевдографические символы, используемые для вывода на экран таблиц и диаграмм, построения рамок вокруг участков экрана и так далее. В число символов, изображаемых на экране в текстовом режиме, могут входить и символы кириллицы.

На цветных  мониторах каждому знакоместу может  соответствовать свой цвет символа  и фона, что позволяет выводить красивые цветные надписи на экран. На монохромных мониторах для  выделения отдельных частей текста и участков экрана используется повышенная яркость символов, подчеркивание и инверсное изображение.

Графический режим предназначен для вывода на экран графической информации (рисунки, диаграммы, фотографии и т. п.). Разумеется в этом режиме можно выводить и текстовую информацию в виде различных надписей, причем эти надписи могут иметь произвольный шрифт, размер и др.

В графическом  режиме экран состоит из множества отдельных точек - пикселей.

Основными характеристиками мониторов, определяющими чёткость изображения на экране, являются:

1. Диагональ - размер экрана в дюймах. При равной диагонали эффективная поверхность мониторов на ЖК больше 15”; 17”; 18”; 19”;
2. Разрешающая способность - максимальное кол-во точек по горизонтали и по вертикали. Разрешение монитора пользователь может менять, устанавливая более низкие значения (800х600; 1024х768; 1280х1024; 1600х1200; 1880х1440);
3. Частота смены кадров - частота обновления экрана. Чем значение больше, тем лучше;
4. Размер зерна (точка). Размер пикселя измеряется в мм. Чем значение меньше, тем лучше.

Кроме электронно-лучевых  существуют и получают всё большее  распространение другие виды мониторов:

• жидкокристаллические (ЖК);
• газоплазменные (ГП);
• LEP-мониторы.

3. Плоттер - устройство для вывода чертежей схем, рисунков, графиков, карт и т.п. на бумагу. Современные плоттеры классифицируются по формату использования бумаги и типу пишущего механизма.

    Устройства (накопители) внешней  памяти

1. Дисководы- устройства для записи, считывания и длительного хранения информации на гибких магнитных дисках (дискетах). Объем информации, который может быть размещен на дискете, различен для различных типов дискет. Самые распространенные на сегодня дискеты - 1.44 Мбайта.
2. Винчестеры - устройства для записи, считывания и длительного хранения информации на жестких магнитных дисках. Необходимый объем винчестера зависит от потребностей и материальных возможностей пользователя, на сегодняшний день –1 Гбайт и выше.