Билеты по информатике. Билет понятие информации. Свойства информации. Информация и данные. 3
 Скачать 0.87 Mb.
|
Билет 27. Внешние запоминающие устройства ПЭВМ – оптические компакт-диски. Виды, принципы работы, основные характеристики.Внешние запоминающие устройства ПЭВМ — это электромеханические запоминающие устройства, для которых характерны большие хранимые информационные объёмы и низкое быстродействие. Введение. Кроме оперативной памяти, персональной электронной вычислительной машине (ПЭВМ) требуются дополнительные объёмы памяти для долговременного хранения информационных данных. Билет 28. Внешние запоминающие устройства ПЭВМ – флэш-память. Виды, принципы работы, основные характеристики. Кроме широко распространённых флэш- дисков (сленговое название — «флэшки») этот вид памяти используется в картах памяти для фотоаппаратов, плееров и мобильных телефонов, а также в твёрдотельных винчестерах SSD (англ. Solid State Disk). Следует отметить, что ПЗУ также может изготовляться на базе флэш-памяти. Флэш-память – это энергонезависимая (не потребляющая энергии при хранении данных) перезаписываемая (данные можно стереть и записать заново при помощи электрического тока) память, содержимое которой можно быстро стереть (Flash Erase). Флэш-память – это полупроводниковая память особого типа. Ее элементарная ячейка, в которой хранится один бит информации, представляет собой не конденсатор, а полевой транзистор со специальной электрически изолированной областью, которую называют «плавающим затвором» (floating gate). Электрический заряд, помещенный в эту область, способен сохраняться многие годы. При записи одного бита данных ячейка заряжается, заряд помещается на плавающий затвор, при стирании он с затвора снимается, и ячейка разряжается. Быстродействие флэш-памяти достаточно сильно варьируется в зависимости от ее типа. Самая быстрая – USB-флэш-память – скорость чтения 8 Мбайт/с, записи 7 Мбайт/с; у некоторых производителей до 20 Мбайт/с. В настоящее время емкость USB-флэш и флэш-карт может составлять 128, 256, 512 Гб и даже достигать 1 Тб. Преимущества флэш-памяти по сравнению с другими средствами переноса и хранения данных очевидны – высокая надежность и ударопрочность (в результате отсутствия движущихся компонентов и простоты механической конструкции носителей и накопителей), малое энергопотребление и компактность. Однако у нее есть и недостатки: ограниченное число циклов перезаписи (в настоящее время до 1 млн.) и относительно медленная работа Билет 29. Устройства ввода данных, их разновидности и основные технико-эксплуатационные характеристики. Устройства ввода — аппаратные средства для преобразования информации из формы, понятной человеку, в форму, воспринимаемую компьютером. Аппаратное обеспечение компьютера по вводу данных включает само устройство ввода, управляющий блок, называемый контроллером (адаптером), специальные разъемы и электрические кабели. Билет 30. Устройства вывода данных, их разновидности и основные технико-эксплуатационные характеристики.3.8. Устройства вывода информации Предназначены для представления различных видов информации, с которыми компьютер, в привычном для человека видк (изображения, текст, числа, звук). К устройствам вывода относятся: Видеокарты и мониторы; Принтеры; Плоттеры; Звуковые платы и колонки. 3.8.1.Видеоадаптер Видеоадаптер – устройство для сопряжения ПК с монитором. Управление выводом на экран в компьютере осуществляет специальное устройство, называемое видеоадаптером (видеоконтроллером, видеокартой), располагающееся на плате расширения или непосредственно на системной плате. Видеоадаптер хранит и обрабатывает информацию, необходимую для формирования изображения на экране, а также непосредственно подает на электронные схемы монитора сигналы строчной и кадровой развертки, яркости элементов изображения, параметры смешения цветов. Может быть интегрирован с материнской платой или выполнен в виде отдельной платы (видеокарта). Современный видеопроцессор имеет более сложную архитектуру, чем центральный процессор. В нем реализованы потоковые процессоры с раздельными блоками для текстурных и растровых операций. Программы генерации видеоизображения (шейдеры) подразделяются на вершинные, пиксельные и геометрические шейдеры (последние только для DirectX 10 и 11). Вершинные программы-шейдеры отвечают за построение и изменение 3D-объектов, построенных из трехмерных точек (вершин).Пиксельные программы-шейдеры позволяют менять цвета и интенсивность пикселей в результате каких-либо событий в программах. Геометрические шейдеры изменяют параметры трехмерных изображений, позволяют ломать, модифицировать и уничтожатьих. Новые стандарты графического интерфейса DirectX 10 и 11 опираются на архитектуру унифицированных (единых) шейдеров, то есть структура кода вершинных,геометрических и пиксельных программ единая, хотя шейдеры выполняют разную работу. Производительность видеокарты зависит как от частоты видеопроцессора, так и от количества потоковых процессоров, а также от объема видеопамяти, используемой для хранения текстур и от ширины шины памяти. Современные шины памяти имеют ширину от 128 до 448 бит.. Современные видеокарты могут обеспечивать работу с разрешением до 2560 на 1600 пикселей, выходы DVI, VGA, HDTV (разрешение HDTV 1920×1080, обычное DVD качество – 720×576). Видеокарты могут потреблять до 300 Вт электроэнергии и выделять соответствующее количество тепла при этом. 3.8.2. Монитор Монитор – устройство отображения графической информации, формируемой видеоадаптером. В настоящее время основным типом мониторов для ПК является жидкокристаллический (ЖК, LCD – Liquid Crysta Display). До недавнего времени выпускались и использовались ЭЛТ (CRT) мониторы на основе электронно-лучевой трубки. Кроме того, существуют плазменные панели большого размера (42" – 60"), которые в основном используются в домашних кинотеатрах. Во всех типах мониторов для формирования цветного изображения используется цветовая схема RGB. Сенсорные мониторы могут быть одновременно устройствами ввода и вывода информации. Основные характеристики современного монитора следующие. Размер экрана – обычно измеряется по диагонали в дюймах и составляет у современных ЖК-мониторов 17, 19, 20, 21, 22, 24, 27, 30, 32, 40, 46. Разрешение (разрешающая способность) – характеризует способность отображать на экране определенное количество точек по горизонтали и вертикали. Для каждого монитора существует определенное максимально возможное разрешение (которое должно согласовываться с возможным разрешением видеокарты). Обычное разрешение для 17 – 1024×768, для мониторов больших размеров может использоваться разрешение 1280×1024, 1600×1200, 1920×1200, 2560×1600, 3840×2400. Для ЖК мониторов существует штатное разрешение, которое соответствует количеству жидкокристаллических пикселей. У мониторов большого размера соотношение сторон может быть 4:3 или 16:10). Частота кадровой развертки или частота смены кадров, выраженная в герцах (Гц) – сколько в секунду изображение обновляется. Показатель имел большое значение для ЭЛТ-мониторов, где изображение постоянно регенерировалось бегущим по строчкам лучом: чем выше у них была частота кадровой развертки, тем меньше был уровень нежелательного мерцания изображения, и, следовательно, меньше нагрузка на зрение. Поэтому желаемым значением было 80 85 Гц. Для ЖК-мониторов используется частота 60 Гц, т.к. изображение у них не мерцает. Шаг точки – это расстояние по диагонали между двумя пикселями жидких кристаллов или точками люминофора одного цвета. Этот размер обычно выражается в миллиметрах (например, 0,297 мм). Для ЖК-мониторов в паспортных данных указываются также следующие характеристики: Яркость – обычно имеет значение 250 – 300 кд/кв. м. Контрастность 400:1, 550:1, 600:1. Время отклика пикселя 8 – 16 мс. Угол обзора: по горизонтали (например, 170°) и по вертикали (170°). Ориентация экрана у ЖК-монитора в отличие от ЭЛТ-монитора может быть как ландшафтная (горизонтальная), так и портретная (вертикальная). В то время как традиционные экраны ЭЛТ-мониторов и ЖК-экраны ноутбуков имеют только ландшафтную ориентацию, обусловленную тем, что поле зрения человека в горизонтальном направлении шире, чем в вертикальном, в ряде случаев (работа с текстовыми документами, Web-страницами) удобнее работать с экраном портретной ориентации. ЖК-мониторы некоторых моделей можно развернуть на 90° с сохранением правильной ориентации изображения. 3.8.3. Принтер Печатающие устройства (принтеры) – это устройства вывода данных из компьютера, формирующие поточечное изображение копии документов на бумаге или ином аналогичном материале. Основной характеристикой принтера, определяющей качество получаемого бумажного документа, является разрешающая способность, измеряющаяся числом элементарных точек (dots), которые помещаются на одном дюйме – dots per inch (dpi). Чем выше разрешающая способность, тем точнее воспроизводятся детали изображения. Современные принтеры обеспечивают разрешение от 200 до 2880 dpi. Еще одной важной характеристикой является производительность принтера, которая измеряется количеством страниц, изготовляемых принтером в минуту – page per minute (ppm). Обычно производительность указывается для страниц формата А4. По принципу действия принтеры делятся на матричные, струйные и лазерные. Матричные принтеры Матричные принтеры – старейшие из доныне применяемых принтеров. Их механизм был изобретён в 1964 году корпорацией Seiko Epson. В матричном принтере изображение формируется на носителе печатающей головкой, представляющей из себя набор иголок, приводимых в действие электромагнитами. Головка располагается на каретке, движущейся по направляющим поперёк листа бумаги; при этом иголки в заданной последовательности наносят удары по бумаге через красящую ленту, аналогичную применяемой в печатных машинках Лазерный принтер Лазерный принтер использует фотоэлектронный способ печати, основанный на формировании лазером изображения на заряженной светочувствительной поверхности промежуточного носителя (фотобарабана) в виде электростатического рельефа, притягивающего частицы красителя, которые далее переносятся на бумагу. Наиболее известными фирмами-разработчиками лазерных принтеров являются Hewlett-Packard, Epson, Lexmark, Canon, Toshiba. Основным элементом конструкции лазерного принтера является вращающийся фотобарабан, служащий промежуточным носителем, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Барабан представляет собой цилиндр, покрытый тонкой пленкой светочувствительного полупроводника. Обычно в качестве такого полупроводника используется оксид цинка или селен. Во время печати на его поверхность подается высокое напряжение, которое распределяет статический заряд по поверхности барабана. К достоинствам лазерных принтеров можно отнести высокое качество печати, высокую скорость печати (до 40 страниц в минуту), а также низкую себестоимость копии и бесшумность в работе. Струйные принтеры Принцип действия струйных принтеров похож на матричные принтеры тем, что изображение на носителе формируется из точек. Но вместо головок с иголками в струйных принтерах используется матрица, печатающая жидкими красителями. Струйный принтер обладает малой скоростью печати по сравнению с лазерным ринтером, но отличается высоким качеством печати полутоновых изображений. Струйные принтеры имеют печатающую головку, перемещающуюся поперек листа бумаги, имеющую набор тонких сопел, через которые выбрасываются чернила. Диаметр сопел составляют десятые доли миллиметра. В основном число сопел в моделях различных изготовителей составляет от 16 до 64. Струйные принтеры выполняют и цветную печать. При цветной печати цветная точка получается смешением в заданных пропорциях красителей трех основных цветов: голубого, пурпурного и желтого, выстреливаемого из трех сопел. Качество цветной печати получается очень высокое и практически неотличимо от типографского. К достоинствам струйных принтеров можно отнести: высокое разрешение, которое зависит от числа сопел в головке и составляет от 300 до 1200 dpi; высокая скорость печати (до 10 страниц в минуту); бесшумность работы. Основными недостатками является высокая стоимость расходных материалов и возможность засыхания красителя в сопле, что заставляет преждевременно заменять весь печатающий блок. Иногда, при нанесении большого объема красителя, бумага коробится. В последнее время достигли коммерчески приемлемых для обычного пользователя цен 3D-принтеры, использующее метод послойного создания физического объекта из термо- или фотополимеров по цифровой 3D-модели. 3.8.4. Плоттер Плоттер (графопостроитель) – устройство вывода графической информации (чертежей, схем, карт, плакатов) на бумажные и другие листовые носители размером A1 (594×841 мм), А0 (841×1189 мм) и бóльших форматов за счет рулонной подачи бумаги. Плоттеры делятся на два больших класса: векторные и растровые.В векторных плоттерах пишущий узел перемещается относительно бумаги сразу по вертикали и горизонтали, вычерчивая на бумаге непрерывные кривые в любом направлении. В растровых плоттерах пишущий узел перемещается относительно бумаги только в одном направлении, и изображение формируется строка за строкой из последовательности точек. Векторные плоттеры используют для рисования узел, который называется пером. В качестве пера используются перья с чернилами, фибровые и пластиковые стержни (фломастеры), карандашные грифели и мелки или шариковые узлы однократного и многоразового действия. Перьевые плоттеры обеспечивают высокое качество как однотонных, так и цветных изображений, но имеют невысокую скорость работы. Постепенно перьевые и шариковые узлы плоттеров вытесняются струйными узлами, которые аналогичны узлам струйных принтеров. Для получения очень высокого качества печати электростатические плоттеры используют специальную бумагу, на которой создается потенциальный электростатический рельеф изображения. На бумагу наносится слой красителя, осаждающийся только на рельеф. Растровые плоттеры могут иметь струйный или лазерный пишущий узел. Их основное отличие от принтеров с подобным принципом работы состоит в ширине обрабатываемого изображения. Основные технические характеристики плоттеров: размер бумаги; разрешение при печати, точек на дюйм; скорость печати, м/ч или м2/ч; память плоттера; наличие винчестера у плоттера и его объем; интерфейс подключения (USB 2.0, IEEE-1284, IEEE-1394a, Ethernet10/100/1000). 3.8.6. Устройство вывода звука Для обеспечения воспроизведения звука на ПК (аудио и видеофайлов, радио и телевещания Интернета и пр.) необходимо иметь звуковой адаптер и колонки, подключенные к нему (или наушники). Существуют и отдельные платы – аудиоадаптеры, обеспечивающие очень высокое качество воспроизведения звука, подключаемые к слоту PCI Express. Количество акустических колонок, подключаемых к аудиовыходам материнской платы или аудиокарты, может соответствовать количеству каналов аудиоподсистемы ПК, или быть меньше. Например, при схеме звука аудиоподсистемы 7.1 можно подключить 7 колонок плюс 1 сабвуфер, но можно подключать и меньшее их количество (5.1, 4.1, 2.1). Сабвуфер – звуковая колонка для воспроизведения низкочастотных звуков, диапазон воспроизводимых частот от 25 до 150 – 200 Гц. Первые звуковые карты ПК могли обеспечить вывод двухканального звука (стереозвук). Сейчас это соответствует звуковой схеме 2.0 (первая цифра – количество колонок, вторая – количество сабвуферов). Первые многоканальные акустические системы имели схему 4.0, в состав их входили 4 колонки – две фронтальные и две тыловые. В акустике 4.1 был добавлен сабвуфер. Правда, эти системы все равно остались четрыехканальными – низкочастотные сигнала в них выделяются с помощью специального кроссовера.  Рис. 3.20. Колонки звуковой схемы 5.1 Следующий тип акустических систем уже обладает полноценным 6-канальным звуком – это акустика 5.1 (рис. 3.21). В состав этих комплектов входят две фронтальные колонки, две тыловые, одна центральная и сабвуфер. То есть по сравнению с акустикой 4.1 появился центральный излучатель. Он нужен для соответствия формату Dolby Digital, часто используемом в фильмах, особенно на DVD-дисках. По центральной колонке передаются диалоги действующих лиц. Кроме того, акустика 5.1 может оснащаться декодерами DTS и Dolby Pro Logic. Таким образом, си- стемы 5.1 – минимально необходимые для домашнего кинотеатра. На рис. 3.21 показана схема расположения колонок для звуковой схемы 5.1.  Рис. 3.21. Расположение колонок звуковой схемы 5.1 Последняя разработка в области звуковых схем – 8-канальные 7.1 и 7.2. В этой кустике обавились еще два динамика – тыловые центральные. Кроме того, в системе 7.2 появился дополнительный сабвуфер, вот только «басовый» канал остался единым, так что особого эффекта эта прибавка не дает. Если вы решитесь приобрести подобную акустику, то сможете дома насладиться звуком формата Doulby digital Surround EX или DTS Surround EX, который можно найти только в самых современных кинотеатрах. На рис. 3.22 показана схема расположения колонок для звуковой схемы 7.1.  Рис. 3.22. Расположение колонок звуковой схемы 7.1 |