Главная страница
Навигация по странице:

  • 2. Периферийное оборудование 15

    		•

    Железо. Железо ПК. Содержание введение 3 Внутренние устройства пк 4


    Скачать 42.82 Kb.
    НазваниеСодержание введение 3 Внутренние устройства пк 4
    АнкорЖелезо
    Дата14.03.2022
    Размер42.82 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЖелезо ПК.docx
    ТипРеферат
    #396390

    Под титульник
    СОДЕРЖАНИЕ


    Введение 3

    1. Внутренние устройства ПК 4

    1.1. Микропроцессор 4

    1.2. Основная (материнская) плата и шина 5

    1.3. Память 7

    1.4. Накопители на подвижном магнитном носителе 10

    1.5. Оптические диски 11

    1.6. Блоки расширения 13

    2. Периферийное оборудование 15

    2.1. Устройства ввода 15

    2.2. Устройства вывода 18

    Заключение 22

    Список литературы 23

    Введение


    Под «железом» принято понимать совокупность (систему) аппаратных устройств, обеспечивающих работу и технический функционал персонального компьютера. Компьютер состоит из множества основных и периферийных устройств, которые изменялись как внешне, так и внутренне с течением времени.

    Основой персональной техники стала изобретенная еще в 1959 году сотрудниками фирмы Texas Instruments интегральная микросхема - полупроводниковое устройство, содержащее на одном чипе в то время всего 6 эквивалентных транзисторов. Разработка новых микросхем и процесс их производства постоянно совершенствуется, и в 1969 году фирма Intel выпустила микросхему памяти емкостью 1 Кбит, а в 1971 году - первый микропроцессор. Вслед за этим, уже в 1973 году появились микропроцессорные комплекты, позволяющие промышленно изготавливать на одной печатной плате персональные компьютеры.

    Первый персональный компьютер Altair был выпущен фирмой MITS в 1975 году, однако его технические параметры были очень низки: оперативная память, например, всего 256 байт. Фирма IBM также в 1975 году выпустила прототип персонального компьютера - модель 5100 с 16 Кбайт оперативной памяти, встроенным интерпретатором BASIC и внешним накопителем на кассетном магнитофоне. Однако стоимость такого устройства была слишком высока (9000$) для персонального использования массовым потребителем.

    Собственно массовое распространение персональных компьютеров началось с выпущенной в 1976 году вновь образованной фирмой Apple Computer модели Apple 1 стоимостью всего 695$. Однако следующая модель Apple 2 в 1977 году получила большую популярность (их было продано порядка 3 млн. штук) и именно их имеет смысл считать первыми персональными компьютерами первого поколения. 1

    1. Внутренние устройства ПК

    1.1. Микропроцессор


    Центром вычислительной системы является ее процессор. Это основное звено, или "мозг" компьютера. Именно процессор обладает способностью выполнять команды, составляющие компьютерную программу. Персональные компьютеры строятся на базе микропроцессоров, выполняемых в настоящее время на одном кристалле (чипе).

    IBM PC начинались с микропроцессора 8086 фирмы Intel (точнее, с его ослабленной и удешевленной версии 8088 и 8-разрядной шиной для PC XT (eXTended)). Затем появились компьютеры серии PC AT (Advanced Technology) 80286, 80З86, 80486 (общее обозначение - 80х86) с 16-разрядной шиной. После чего Intel изменила систему обозначений, и вместо 80586 возник Pentium. Следующий процессор при разработке обозначался Р6 и на рынке ожидался под именем Hexium (от греч. «гекса» - шесть), но появился в продаже как Pentium Pro - в знак того, что принципиально от Pentium не отличается, только заметно лучше.

    Внутреннее устройство процессоров непрерывно совершенствуется, и каждый следующий тратит на одну и ту же работу вдвое меньше тактов, чем предыдущий. В 8088 одна команда занимала 5-15 тактов, в Pentium - 0,5-1 (внутреннее дублирование схем позволяет ему выполнять несколько команд одновременно). Поэтому с точки зрения производительности микропроцессора, т. е. сколько он выполняет миллионов операций в секунду (MIPS - Million Instruction Per Second), каждое его следующее поколение даже при одной и той же тактовой частоте работает быстрее.

    В 1997 году начат выпуск новых ММХ - процессоров (MultiMedia Extensions), обеспечивающих поддержку мультимедийных приложений «изнутри». Поскольку практически все мультимедийные данные представляются короткими 8-битными последовательностями, то для ускорения работы процессора в него добавили еще один конвейер для их упаковки в 64-битную пачку за счет введения в набор команд специальных 57 мультимедийных команд. Дополнительный блок обработки мультимедиа разгружает ядро процессора и снимает часть нагрузки видео и аудиокарт и средств телекоммуникации. Результаты тестов показали, что при выполнении традиционных приложений процессоры Pentium ММХ оказались на 10 - 15% производительнее прежних Pentium, а для программ, использующие ММХ - команды, - в 1,5 - 2,5 раза лучше. Однако использование этих команд приводит к новой переработке всего программного обеспечения, которое нельзя будет использовать на не мультимедийных процессорах (что, вообще говоря, заставляет купить новый компьютер). 2

    (hyperpipelining) - с конвейером, состоящим из 20 ступеней.

    В 2001г. появился Intel Pentium 4 (Willamette, Socket 478). Этот процессор выполнен по 0.18 мкм процессу. Устанавливается в новый разъём Socket 478, поскольку предыдущий форм-фактор Socket 423 был «переходным» и Intel в дальнейшем не собирается его поддерживать. Кодовое имя: Willamette. Технические характеристики: технология производства - 0,18 мкм; тактовая частота - 1,3-2 ГГц; кэш первого уровня - 8 Кб; кэш второго уровня - 256 Кб (полноскоростной); процессор 64-разрядный; шина данных 64-разрядная (400 МГц); разъём Socket 478. Последние модификации процессора выпускаются по 0,13 мкм технологии с частотой системной шины 533 МГц.

    1.2. Основная (материнская) плата и шина


    Для того чтобы микропроцессор мог работать, необходимы некоторые вспомогательные компоненты. Когда данные передаются внутри компьютерной системы, они проходят по общему каналу, к которому имеют доступ все компоненты системы. Этот путь получил название шины данных. Необходимо отметить, что понятие «шина данных» имеет общее значение, конкретно же и микропроцессор имеет свою шину данных и оперативная память. Когда нет специального уточнения, то речь идет, как правило, об общей шине, или иначе шине ввода-вывода.

    Эта шина формируется на сложной многослойной печатной плате - основной, или иначе, материнской (motherboard).

    Системная шина представляет собой совокупность сигнальных линий, объединённых по их назначению (данные, адреса, управление). Основной функцией системной шины является передача информации между базовым микропроцессором и остальными электронными компонентами компьютера. По этой шине так же осуществляется не только передача информации, но и адресация устройств, а также обмен специальными служебными сигналами.

    На основной плате когда-то были только шина, процессор и оперативная память. Все остальные устройства размещались на сменных платах, включаемых в разъемы (слоты) шины. Сейчас на motherboard находится добрая половина компьютера - и контроллер дисков, и видеоадаптер и порты. А вот процессор и память помещены на сменные платы (модули) - ибо более мощные процессоры и более емкие микросхемы памяти появляются по несколько раз в год и их можно заменить. Для современных компьютеров наметилась тенденция размещения дополнительного оборудования на motherboard (видеоадаптер, звуковая аппаратура, модем – интеграция технических средств).

    Архитектура системной шины той или иной модели системной платы зависит от производителя и определяется типом платформы ПК (типом центрального процессора), применяемым набором микросхем chipset и количеством и разрядностью периферийных устройств, подключаемых к данной системной плате.

    Максимальная пропускная способность часто используется в качестве критерия для сравнения возможностей шин различной архитектуры. Ее можно рассчитать, умножив рабочую частоту на количество байт, передаваемое в одном такте (ширину полосы пропускания).

    Для особо быстродействующих устройств нужны другие способы подключения. Отдельные (локальные) шины, работающие с основной частотой материнской платы, появились, прежде всего, для памяти - основной и кэш (cache). Затем на локальную шину «посадили» видеоадаптер.

    PCI (Peripheral Component Interconnect bus) - шина для подсоединения периферийных устройств появилась в 1992 г. и утверждена организацией Special_Interest_Group_Steering_Committee. Она стала массово применяться для Pentium-систем. Шина работает с объектами, имеющими напряжение 5 либо 3,3 вольт. Взаимодействие объектов происходит напрямую, без участия центрального процессора (CPU). PCI является 32-разрядной с возможностью расширения до 64 разрядов. Пиковая пропускная способность равна 132 Мбайт/с при 32 разрядах и 264 Мбайт/с при 64 разрядах. В современных материнских платах частота на шине PCI задается как 1/2 входной частоты процессора, т.е. при частоте 66 MHz на PCI будет 33 MHz, при 75 MHz - 37.5 MHz и т.д. Шина хорошо стыкуется с локальной сетью.

    В начале 1995 года утвержден стандарт PCI на частоту 66 МГц, а заодно и стандарт на ширину шины в 8 байт. PCI теперь может работать не только как локальная шина, но и как общая. Пропускная способность такой шины существенно возрастает (до теоретически максимальной 8 байт × 66 МГц = 528 Мбайт в секунду).

    В этом случае на материнской плате должен быть установлен один из наборов микросхем (чипсет) I845E, I845G, I850. Сведения по новым разработкам проще всего найти на сайтах фирм, выпускающих платы, например, на сайте фирмы Intel.

    1.3. Память


    Одним из основных элементов компьютера, позволяющим ему нормально функционировать, является память. Внутренняя память компьютера (оперативная память и кэш-память) - это место хранения информации, с которой он работает. Она является временным рабочим пространством. Информация во внутренней памяти не сохраняется при выключении питания, на диске же или дискете может храниться годами без потребления питания. В постоянной памяти (ROM) персонального компьютера записан набор программ базовой системы ввода-вывода (BIOS). Эта память энергонезависима и BIOS всегда готова к чтению при включении питания компьютера.

    Память компьютера организована в виде множества ячеек, в которых могут храниться данные; каждая ячейка обозначается адресом. При этом адресация общая для постоянной и оперативной памяти так, что адреса, отведенные постоянной памяти, для оперативной памяти использовать нельзя. Сама адресация в угоду совместимости со старыми компьютерами усложнена - все это требует дополнительных программных средств управления памятью. Размеры этих ячеек отличаются у разных компьютеров и видов памяти.

    Современные процессоры работают намного быстрее обычных устройств машинной памяти. Поэтому, чтобы их не задерживать, в компьютер включают особую буферную память (Cache Memory), по скорости сравнимую с процессором. В ней информация всегда готова к использованию (название взято от французского слова cache – скрытый, ибо буфер включают так, чтобы программы его не замечали).

    Большинство старых программ, работающих под управлением DOS, укладываются в сотни килобайт - ведь DOS адресует только 640 Кбайт. Современные операционные системы многозадачные. Они позволяют нескольким программам действовать одновременно, а главное, взаимодействовать между собой. Поэтому для их работы требуется значительный объем оперативной памяти, например, для операционной системы Windows ME – 64 Мбайт, для Windows XP – 128 Мбайт. Причем эти требования минимальные. Для приемлемой скорости работы с наиболее часто используемыми комбинациями программ эти цифры надо хотя бы удвоить или лучше учетверить.

    Физически оперативная память устанавливается в виде модулей SIMM (Single In-line Memory Modules) или DIMM (Double In-line Memory Modules) в

    До недавнего времени развитие новых технологий изготовления компонентов памяти происходило параллельно с развитием чипсетов, производимых фирмой Intel. Но случилось так, что в 1998 году образовалось опережение в технологии изготовления чипсетов, а производители памяти отстали. В первом квартале 1998 года Intel представила чипсет i440BX с тактовой частотой системной шины 100MHz, а также семейство материнских плат на этом чипсете со 100-мегагерцовой шиной памяти. Поэтому вскоре появились 2 класса памяти, отвечающих стандарту PC100 для применения в компьютерных системах: PC100 SDRAM Unbuffered DIMM; PC100 SDRAM Registered DIMM.

    Приступая к разработке Pentium4, фирма Intel официально поддержала новый тип памяти: RAMBUS DRAM, разработанный компанией Rambus (срок договора истек в начале 2003г.). Rambus память имеет чрезвычайно высокую пропускную способность. Сама фирма Rumbus является чисто инженерной и не производит память, а только продает лицензии на ее производство.

    Идея Rambus состоит в том, что чипы становятся все быстрее, а проводники между ними не могут поддерживать такие частоты, поскольку имеется три типа сигналов для передачи от контроллера до чипа памяти: адрес ячейки, куда надо обратиться, биты данных и команды, описывающие, что надо делать с информацией. Эти сигналы традиционно пересылаются отличным друг от друга образом (с разной частотой). Такое положение дел приводит к тому, что скорость передачи информации определяется самым медленным процессом, и при этом требуется тщательная отладка на уровне чипов, чтобы все работало правильно. Поэтому авторы идеи запаковали три вида сигналов одинаковым образом в одну шину. Этот методологический сдвиг требовал значительных переработок конструкций микросхем памяти и их контроллеров, но скорость работы компьютера теоретически вырастала во много раз.

    Система памяти Direct Rambus использует стандартные технологии PCB (Printed Circuit Board - печатные платы) для реализации модулей памяти RIMM (Rambus Inline Memory Module), которые имеют те же размеры, что и существующие DIMM. Компоненты Direct RDRAM используются в SMD исполнении (Surface Mounting Device - приборы для поверхностного монтажа), что дает низкую емкость выводов и неплохие тепловые характеристики. Корпус микросхемы лишь чуть больше размера RDRAM-кристалла. Один RIMM содержит до восьми чипов Direct RDRAM на каждую сторону. RIMM может иметь емкость до 128 мегабайт при использовании 64-мегабитных RDRAM-микросхем. Системная плата может содержать до трех RIMM.

    1.4. Накопители на подвижном магнитном носителе


    Наименование накопителей на подвижном носителе «внешняя память» сохранилось от старых вычислительных машин, когда, действительно, накопители на магнитных дисках и магнитных лентах изготавливались в виде отдельных стоек (довольно больших по габаритам и весу) и располагались рядом с процессорной стойкой. В то же время данный термин имеет более глубокую основу, ведь и в персональном компьютере, хотя дисковод установлен внутри системного блока, процессор не может непосредственно использовать данные с диска, сначала они должны быть перенесены в оперативную (внутреннюю) память компьютера.

    Для размещения информации на диск, он должен быть разбит на дорожки и сектора стандартного размера - формата. Различается два вида форматирования дисков: физическое (LLF - Low Level Formatting - форматирование низкого уровня) и логическое (HLF - High Level Formatting - форматирование высокого уровня). Кроме того, между этими этапами форматирования существует еще один этап - разбиение диска на разделы (Partitions). При организации нескольких разделов каждый из них может быть использован для работы под управлением своей операционной системы или для одной операционной системы представлять отдельный том (Volume) или логический диск (Logical Drive), которому DOS присваивает собственное буквенное обозначение.

    Для 32-разрядной файловой системы FAT-32, используемой в операционных системах: Windows NT, Windows 95, Windows 95 OSR2, Windows 98, Windows 2000, Windows МЕ, длина имен файлов может быть до 256 символов, максимальный размер тома - 8 Гбайт, при этом размер кластера был принят 4 Кбайт. Для операционных систем класса Windows NT, в том числе последних: Windows 2000 и Windows ХР, более целесообразно использовать их собственную структуру NTFS, обладающую рядом преимуществ по сравнению с FAT-32, в частности имеющую меньший размер кластера (равный сектору, если это возможно).

    1.5. Оптические диски


    В эту группу объединены носители, которые для считывания информации используется чисто оптический принцип, когда 1 или 0 распознаются по различной фазе отраженного лазерного луча от поверхности с различным состоянием, созданным при записи данных.

    WORM - накопители (Write Once Read Many - одна запись много считываний) представляют собой диск, помещенный обычно в прочный картридж 5,25", по конструкции подобный дискете 3,5" . Запись информации сводится к тому, что на светлой поверхности диска там, где это нужно, выжигаются лазерным лучом микроскопические темные пятнышки. Емкость накопителя составляет от 650 Мбайт до 1,3 Гбайт.

    Для записи поверхность магнитооптического диска прогревают лазерным лучом до температуры легкого перемагничивания (точки Кюри). Обычно сначала при постоянном нагреве намагничивают записываемый участок в одном направлении, а потом импульсным нагревом перемагничивают нужные точки. Это долго, требуется два оборота диска. Новейшие устройства способны создавать быстропеременное магнитное поле нужной силы и записывают за один оборот. Так что и по скорости записи магнитооптика догоняет винчестер. При этом, как и винчестер позволяют многократно перезаписывать информацию и подобно дискете заменять носитель. Такое сочетание свойств объясняет большую популярность МО в мире.

    В конце 70-х годов компания Philips выпустила первые компакт-диски (CD - Compact-Disk). Вначале они предназначались для 14-разрядной звуковой записи продолжительностью звучания 60 минут. Диаметр тех дисков был несколько меньше диаметра современных компакт-дисков, который равен 12 см (4,75 дюйма). Вскоре Philips обменялась патентами с Sony, в результате чего был издан совместный стандарт. Стандарт определял характеристики аудиодисков (CD-DA - Compact-Disk Digital Audio - компакт-диск для цифровой аудиозаписи). Запись звука стала 16-разрядной, а продолжительность звучания не менее 72 минут (говорят, что длительность определялась возможностью записи на один диск Девятой симфонии Бетховена). При непрерывном чтении и воспроизведении музыки для этого оказалось достаточно скорости чтения 150 Кбайт/с. Теперь приводы CD-ROM работают с существенно большей кратностью чтения до 56Х.

    Впоследствии были выпущены стандарты для других типов компакт-дисков. Компании Philips и Sony в декабре 1994 года объявили, что разработан проект стандарта, названного MMCD (MultiMedia Compact Disk). Диск с однослойной записью мог иметь емкость 3,7 Гбайт. При помощи компании ЗМ была разработана технология 2-cлoйной записи для проекта MMCD. В этом случае емкость диска удваивалась. Такие параметры уже могли обеспечить проигрывание цифрового видео в формате MPEG-2 (Motion Picture Experts Group) в течение 135 и 270 минут соответственно.

    Параллельно, другой альянс - 'Toshiba-Time Warner - при поддержке Matsushita, Thomson, Hitachi, Pioneer, МСА и MGM/UA разработал свой вариант компакт-диска повышенной емкости - SD (Super Density). Проект SD был анонсирован в январе 1995 года. Согласно этому предложению, диск был, как бы склеен из двух одинаковых пластинок. В зависимости от количества слоев и используемых сторон емкость диска могла составлять 5, 9, 10 и 18 Гбайт.

    Для объединения этих разработок был представлен новый стандарт- DVD. Тогда эта аббревиатура расшифровывалась как Digital Video Disk - цифровой видеодиск.

    1.6. Блоки расширения


    Блоки (платы) расширения или карты (Card), как их иногда называют, могут использоваться для обслуживания устройств, подключаемых к IBM PC. Они могут использоваться для подключения дополнительных устройств (адаптеров дисплея, контроллера дисков и т.п.). Если оборудование умещается на одной плате, то его можно разместить внутри корпуса системного блока. Если же оно не помещается в корпус, например, в случае с монитором, то внутри размещается только плата управления или согласования, соединяющаяся с оборудованием с помощью кабеля, который можно подключить через соединитель (Connector), расположенный на задней стенке корпуса (точнее, соединитель располагается обычно непосредственно на торце платы). Каждой плате расширения, устанавливаемой в слот (Slot) на материнской плате, соответствует специальное отверстие в задней стенке корпуса, закрытое заглушкой, если оно не используется. При установке платы ее торец вместо заглушки становится элементом задней стенки компьютера.

    Для воспроизводства качественного звука уже довольно давно появились звуковые платы (SoundCard), преобразующие цифровой код в нормальный звуковой сигнал для обычных акустических колонок (Speaker). Впрочем, колонки чаще используют специальные, очень малогабаритные, чтобы держать их рядом с компьютером. А неизбежные при таких размерах дефекты звучания компенсируют цифровой коррекцией сигнала.

    Поскольку в компьютере видеоадаптер непосредственно управляет работой монитора, формируя кадры, их смену, цветопередачу и т.п., эти два устройства лучше рассматривать вместе, тем более что именно работа монитора существенно влияет на здоровье пользователя компьютера.

    Монитор, как любой телевизор, излучает электромагнитные волны во всех диапазонах - от частоты развертки кадров (50-160 Гц), до рентгеновского диапазона. Самый жесткий стандарт на уровень излучений монитора приняла Швеция (MPRII). Этому стандарту старались удовлетворить изготовители мониторов во всем мире. Еще более жесткие ограничения выдвигает стандарт ТСО95 и ТСО99. 3

    2. Периферийное оборудование

    2.1. Устройства ввода


    Клавиатура. За время, прошедшее с выпуска первого РС, фирма IBM разработала 3 типа клавиатур:

    - 83-клавишная клавиатура РС ХТ;

    - 84-клавишная клавиатура АТ;

    - 101-клавишная улучшенная клавиатура.

    Улучшенная 101-клавишная клавиатура была выпущена в 1986 году, она разработана в соответствии с международными правилами и требованиями и превратилась в стандарт.

    Клавиатура может быть условно разделена на четыре области:

    - область печати (алфавитно-цифровая клавиатура);

    - дополнительная цифровая клавиатура;

    - клавиши управлением курсором и экраном;

    - функциональные клавиши.

    В двух язычных вариантах клавиатура содержит 102 клавиши и раскладка в ней отличается от американской. Клавиатура состоит из набора переключателей, объединенных в матрицу. При нажатии на клавишу процессор, установленный в самой клавиатуре, определяет координаты нажатой клавиши в матрице. В клавиатуре установлен собственный буфер емкостью 16 байт, в который заносятся данные при слишком быстром нажатии клавиш.

    Мышь изобрел в 1964 году Дуглас Энглбарт в Стэндвордском исследовательском институте. Официально это устройство было названо “указателем XY-координат для дисплея”. Впервые мышь была использована в компьютере в 1973 году фирмой Xerox для графического интерфейса. В 1979 году эту идею заимствовала фирма Apple, применив ее в последствии в компьютере Lisa (1983 г.) и Macintosh (1984 г.). Дальнейшее широкое распространение мыши вызвано переходом на операционные оболочки, а затем операционные системы с графическим пользовательским интерфейсом (Windows, OS/2 и т. п.).

    Не смотря на теперешнее разнообразие этих устройств, все они работают практически одинаково. Рука двигает маленькую коробочку. В ней - шарик, катающийся по поверхности стола. К шарику прижаты два взаимно перпендикулярных ролика, которые он вращает. Датчики поворота роликов передают сигналы в компьютер. Хвост из проводов, по которым идут сигналы, дал устройству прозвище «мышь». Впрочем, можно обойтись и без проводов. Нынешние радиопередатчики достаточно малы, чтобы спрятать их в мышку, и достаточно слабы, чтобы не мешать окружающим. Такая «бесхвостая» мышь в работе удобнее, но стоит дороже обычной.

    В первых мышах датчики поворота были электромеханические. С роликом связан диск, скользящий по контактной щетке. На диске чередуются проводящие и изоляционные штрихи. И в электрической цепи возникают импульсы тока. Но контакты быстро изнашиваются, а еще быстрее загрязняются. Чтобы не терять импульсы, используют оптический датчик, состоящий из пары «светодиод - фотодиод», между которыми расположен зубчатый диск.

    Кнопки на мыши позволяют отмечать места, в которых оказывается ее указатель. В мышках фирмы Apple кнопка всего одна - программы построены так, что ее хватает. Мышки Microsoft (в соответствии с особенностями программ этой фирмы) двухкнопочные. Lagitech выпускает трехкнопочные мыши. Но средняя (третья) кнопка нужна очень редко, и в двухкнопочных вместо нее используют одновременное нажатие двух имеющихся.

    Для перемещения мыши нужно место, хотя бы размером с обычную книгу. Причем гладкое (иначе указатель будет двигаться рывками), но не слишком (чтобы шарик не проскальзывал). Если на столе не хватает места для подкладки под мышь или стола нет вообще, как при работе Laptop или Noutbook, то мышку можно перевернуть и двигать ее шарик непосредственно пальцем. Можно перенести и кнопки на новый верх - получится Track Ball – «следящий шар». (Хотя, это название обычно не переводят). Трекбол не требует места. Большинство переносных компьютеров (ноутбуков) имеют трекбол, встроенный прямо в клавиатуру. Управлять трекболом (при должном навыке) можно гораздо точнее, чем мышью - если, конечно, шар достаточно велик. И надежность лучше: провода не перегибаются постоянно, поэтому не ломаются.

    Матричные устройства, например телевизор, синтезируют двумерное изображение из строк, а строки - из точек. Обратным преобразованием - разложением плоскости на линии, а линий на точки (разверткой, сканированием) для передачи по последовательным линиям связи - заняты телекамеры и сканеры. Телекамера использует электронную развертку. Обычный сканер, по крайней мере, в одном из направлений, развертывает изображение механически - перемещая либо бумагу (рулонный), либо светочувствительные элементы (планшетный). Перемещать можно и весь сканер по бумаге - как правило, вручную.

    Такие сканеры намного меньше и дешевле обычных, но требуют хорошей тренировки оператора и сложных программ, компенсирующих неизбежные дрожания и перекосы. А в профессиональных издательских системах работают барабанные сканеры - лист с изображением крепится на массивном цилиндре, вращающемся перед фотоэлементами. Так меньше помех от неравномерности движения.

    Планшетный сканер можно оборудовать устройством автоматической подачи листов. Это не только удобно, но и уменьшает перекос изображения (что особенно важно при вводе текстов).

    Сканеры, в отличие от телекамер, сами подсвечивают рассматриваемую поверхность. Это гарантирует стабильное освещение и правильную цветопередачу или градации серого цвета черно-белого сканера.

    Разрешающая способность современных «бытовых» сканеров 300 - 800 dpi, дорогих профессиональных - несколько тысяч. Существуют (входят в комплект большинства сканеров и иногда встраиваются в них на аппаратном уровне) программы интерполяции - расчета уровней яркости в промежуточных точках. Они позволяют формировать изображение, соответствующее разрешающей способности в 2 - 4 раза большей. Изготовители для рекламы указывают в первую очередь эту, программную, разрешающую способность, реальные возможности аппаратуры часто оказываются ниже.

    Помимо ввода иллюстраций сканер можно использовать для чтения текстов. Программы оптического распознавания символов (Optical Character Recognition) пока слишком чувствительны и к разрешающей способности (причем далеко не всегда ее повышение улучшает распознавание), и к равномерности освещения. Достаточно не плохие результаты распознавания дает пакет FineReader, причем в версии 4.0 заложены возможности распознавания рукописного текста и структуры бланков, что позволяет, например, распознавать отсканированные первичные бухгалтерские документы, заполненные вручную.

    Одни из лучших сканеров выпускает фирма HP. Сканеры (как и лазерные принтеры) этой фирмы стали фактически стандартом, и большинство программ изначально рассчитаны на использование именно их возможностей. Для правильного восприятия изображения зачастую нужна подстройка сканера (яркости подсветки, разрешающей способности...) программами, с ним работающими. Фирма HP ввела формат диалога TWAIN, достаточно общий для всех обозримых нужд пользователей. Все новые программы, работающие со сканерами, поддерживают этот формат. Поэтому покупать сканер, не понимающий TWAIN, не стоит.4

    2.2. Устройства вывода


    При всей легкости вызова нужной информации на экран все же вывод информации на бумагу (получение твердой копии экрана) практически обязателен на автоматизированном рабочем месте. К тому же, бумага до сих пор воспринимается как единственный юридический документ.

    Листы обычных конторских документов имеют формат А4, газетные - АЗ (например, «АиФ») или А2. С листами формата А4 работает любой принтер. Многие ударные принтеры рассчитаны на АЗ, в других технологиях использование этого формата обходится дороже, и он встречается реже.

    Современные принтеры работают по матричному принципу, составляя буквы - и любые другие изображения - из множества отдельных точек (растра).

    Еще большая плотность нужна цветным изображениям. Они печатаются несколькими разными основными цветами, наложенными друг на друга. Во избежание муара (повторяющегося перекрытия точек разных цветов) растры всех цветов поворачиваются друг относительно друга - это можно сделать чисто программными путями.

    Первые матричные принтеры были ударными - оставляли на бумаге отпечаток ударов иголок по красящей ленте. С тех пор ударные принтеры чаще именуют просто – «матричными». Они разрабатываются уже более 20 лет и пока еще применяются достаточно широко. Ударный принтер очень дешев, имеет разрешение 120-360 dpi, позволяет печатать сразу несколько копий. Однако отпечатки иголок слишком велики для действительно высококачественной печати.

    Струйные принтеры разбрызгивают на бумагу мелкие капельки чернил или специальной краски. Точки таких принтеров достаточно малы, чтобы сливаться для глаза в цельное изображение. Поэтому качество печати даже при 300 dpi несравнимо выше, чем у «ударных». А лучшие струйные принтеры обеспечивают до 720 dpi. Недостаток у них один общий: чернила смываются водой и расплываются на не подходящей бумаге.

    Капли разбрызгивают разными способами. Самый распространенный способ - термический, когда чернила закипают на микро нагревателе при прохождении импульса электрического тока и выталкиваются образовавшимся паром через миниатюрное сопло. Так работают принтеры Canon и HP и др. Способ обеспечивает очень стабильное распыление - а значит, очень равномерную печать. Но нагреватель быстро покрывается нагаром, и при каждой заправке принтера печатающую головку приходится заменять.

    Идеальную равномерность и плавное изменение насыщенности цвета обеспечивают сублимационные (наносящие на бумагу цветной пар) и восковые (плавящие густую краску) термические принтеры. Но они сложны и стоят очень дорого. Кроме того, расходные материалы значительны: на каждый лист бумаги тратится такой же лист специальной пленки, покрытой легкоплавкой или легкоиспаряющейся краской.

    Самые дешевые принтеры печатают на термобумаге, темнеющей при нагреве, они просто проглаживают бумагу точечным нагревателем. Качество изображения ниже среднего, бумага дорогая, зато сам принтер очень дешевый и компактный. Их обычно используют как переносные для ноутбуков.

    В принтерах Texas Instruments - а теперь и некоторых других фирм - вместо лазера используется вытянутый вдоль барабана ряд светодиодов (Light Emitting Diode, LED). В такой системе меньше механики, так что она дешевле и надежнее. Но пока больше 300 dpi не обеспечивает.

    В HP LaserJet Ш впервые появилась технология улучшенного разрешения (Resolution Enhancement Technology). Меняя яркость лазерного луча, удается управлять размерами точек изображения. Благодаря этому RET-принтеры лучше передают полутона. Но диапазон таких изменений ограничен и свойствами светочувствительного барабана, и размерами зерен красящего порошка.

    Красный цвет поглощает бирюзовая (Суап) краска, зеленый - пурпурная (Magenta), синий - желтая (Yellow). Если смешать все три краски, бумага должна стать черной. Но из-за несовершенства красок и трудностей их смешения получается в лучшем случае грязно-коричневый цвет. Поэтому приходится использовать четвертую краску - черную (Black) и получается полиграфический набор CMYK, где для обозначения черной краски используется последняя буква. Для многокрасочной печати нужна дополнительная механика и электроника. Поэтому цветной CMYK-принтер в среднем раза в 1,5 - 2 дороже черно-белого.

    Цветные полосы на красящей ленте легко пачкаются красками других цветов, уже нанесенными на бумагу. Поэтому качество цветной ударной печати быстро падает по мере использования ленты.

    В термопринтере цвет получают, прогоняя бумагу четырежды с разными красящими пленками. Естественно, требуется сверхвысокая точность механики, чтобы разноцветные изображения совмещались.

    Такой же точности требуют и лазерные системы. Для цвета нужно либо ставить 4 барабана, либо прогонять бумагу четырежды, меняя кассеты с краской. Так что цветной лазерный принтер - удовольствие очень дорогое.

    Еще до появления матричных принтеров вывод на печать графики был необходим - хотя бы инженерам для чертежей. И родились графопостроители, или плоттеры (plot - чертить). Большинство плоттеров работают по векторному принципу, подобно человеку вычерчивая нужные линии. В качестве пишущих узлов используются специальные перья (хотя в дешевых моделях неплохо работают и шариковые стержни). Можно использовать обычный карандаш, однако устройство автоподачи грифеля не дешево.

    Жидкокристаллическая панель может работать не только в отраженном, но и в проходящем свете. Если ее поставить под луч проектора, можно выдать изображение на обычный киноэкран. Проекционные панели удобны для презентации новых товаров, проектов, компаний. Современное проекционное оборудование содержит полисиликоновые (P-si) жидкокристаллические матрицы, обладающие большей теплоустойчивостью и лучшей проходимостью света. Это позволяет демонстрировать изображение с разрешением SVGA.

    Заключение


    В современном мире компьютер занял определенную нишу в жизни человека. Кто-то использует компьютер, чтобы дистанционного получать образование, кто-то связал с ПК свою работу, некоторым компьютер нужен только для игр и общения в сети Интернет. Но все эти компьютеры имеют общую архитектуру и принципы функционирования, следовательно, и историю развития. Эволюционный процесс, который привел к современным компьютерам, был и продолжает оставаться чрезвычайно быстрым и динамичным.

    С момента создания первого компьютера было произведено большое число открытий, которые внесли немаловажные изменения в строение ПК. Компьютер прошел пусть от механической машины, выполнявшей только одно действие до высокотехнологичного мультизадачного и универсального устройства с массой возможностей.

    В настоящее время невозможно представить мир без компьютеров.

    С развитием технологий и в ходе промышленной революции, человечество сделало огромный шаг вперед во всех сферах жизни и научных изысканиях. Все это, в конечном итоге, привело к появлению техники, способной эффективно заменить некоторые возможности человеческого разума.5

    В данном реферате рассмотрено устройство современного персонального компьютера. Выделены основные этапы развития компьютера. Рассмотрены основные компоненты и модули персонального компьютера и периферийные устройства. 6

    Список литературы


    1. Ахметов А. Н., Борзенко А. В. Современный персональный компьютер. – М.: Компьютер Пресс, 2013.-317 с.

    2. Банк В.Р., Зверев В.С. Информационные системы в экономике: Учебник. – 2013 г.

    3. Борзенко А.В. IBM PC: устройство, ремонт, модернизация. - М., Компьютер Пресс, 2016.- 344 с.

    4. Компьютерра//М.: ООО "Пресса" – 2011.

    5. Компьютер Пресс//М.: Компьютер Пресс – 2012.

    6. Кузнецов Е. Ю., Осман В. М. Персональные компьютеры и программируемые микрокалькуляторы: Учеб. пособие для ВТУЗов - М.: Высш. шк. -2016 г. 160 с.

    1 Банк В.Р., Зверев В.С. Информационные системы в экономике: Учебник. – 2013 г.

    2 Борзенко А.В. IBM PC: устройство, ремонт, модернизация. - М., Компьютер Пресс, 2016.- 344 с.

    3 Компьютерра//М.: ООО "Пресса" – 2011.

    4 Компьютер Пресс//М.: Компьютер Пресс – 2012.

    5 1.Кузнецов Е. Ю., Осман В. М. Персональные компьютеры и программируемые микрокалькуляторы: Учеб. пособие для ВТУЗов - М.: Высш. шк. -2016 г. 160 с.

    6 1.Ахметов А. Н., Борзенко А. В. Современный персональный компьютер. – М.: Компьютер Пресс, 2013.-317 с.

    написать администратору сайта