В английском языке словосочетание «карманный ПК» (Pocket PC) не является обозначением всего класса устройств, а является торговой маркой фирмы Майкрософт , то есть, относится лишь к моделям КПК, базирующихся на операционных системах производства этой компании. Английское словосочетание Palm PC («наладонный компьютер») также ассоциируется с совершенно конкретной торговой маркой. Для обозначения всего класса устройств в английском языке используется словосочетание Personal Digital Assistant, PDA, что на русский можно перевести как «личный цифровой помощник».

КПК используют несовместимые с семейством процессоров Intel x86 микропроцессоры, которые применяют в IBM PC-совместимых компьютерах. Однако при этом они включают все основные элементы компьютера: процессор (тактовая частота в современных КПК от 300 до 800 МГц в зависимости от модели), оперативную память (от 32 до 128 и более Мбайт) и полноценную операционную систему. Роль постоянного запоминающего устройства (вместо традиционного жесткого диска) играет встроенная флэш-память (как правило, небольшого объема)либо сверхкомпактный жесткий диск (формата 1" и менее); кроме того, все КПК (за исключением некоторых моделей конца 90-х) имеют встроенный слот для чтения карт флэш-памяти (с их помощью объем внешней памяти КПК может достигать 8 Гбайт и более). Потребляя незначительное количество электроэнергии, палмтоп способен в десятки раз дольше работать от встроенных элементов питания, нежели ноутбуки . Тем не менее, в режиме просмотра видео время автономной работы КПК в несколько раз меньше, чем в режиме чтения книг, например.

КПК имеют также интерфейс (и входящее в комплект поставки соответствующее программное обеспечение), необходимый для синхронизации с настольным компьютером. Большинство современных КПК имеют также встроенные беспроводные средства связи. С их помощью через КПК можно выходить в Интернет (в том числе пользоваться электронной почтой), обмениваться данными с пользователями ноутбуков, КПК и сотовых телефонов. Для выхода в Интернет предназначается Wi-Fi (позволяет выходить в Интернет в любом месте, где имеется Wi-Fi). Инфракрасный порт (IrDA) и Bluetooth позволяют обмениваться информацией с любыми цифровыми устройствами, оборудованными соответствующими портами. Инфракрасный порт, в отличие от более современного Bluetooth, имеет значительно меньшую скорость, при соединении порты устройств должны находится в пределах прямой видимости (при растоянии не более 2 м); кроме того, с помощью инфракрасного порта и специального программного обеспечения, КПК может являться пультом управлением для бытовых электроприборов (телевизор, музыкальный центр и т. д.). Доступ в Интернет с КПК может осуществляться и через сотовый телефон, оснащенный Bluetooth или инфракрасным портом, и имеющий доступ в Интернет (через GPRS или EDGE). КПК, оборудованные GSM-модулем, называют коммуникаторами или смартфонами. Такие КПК можно использовать как сотовый телефон, а выход в Интернет через GPRS возможен в любой точке мира, где есть сотовая связь. Помимо этого большинство КПК оснащены также встроенным микрофоном, выходом для наушников, некоторые - цифровой фото- и видеокамерой. Основным устройством ввода-вывода в КПК является сенсорный экран.

В отличие от настольных персональных компьютеров, которые достаточно универсальны, карманные компьютеры более жестко привязаны к собственным операционным системам. С 2005 большинство КПК используют операционную систему Windows Mobile для Pocket PC. Среди других операционных систем наиболее популярны Palm OS и специальные версии Linux. Функции КПК определяются не только наличием определенных функций, но и соотвествующим программным обеспечением.

Стандартный набор программ позволяет вести ежедневник (с функцией напоминания), просматривать веб-страницы, читать электронную почту и электронные версии книг, смотреть фото и видео, слушать и записывать аудио. Пользователю КПК доступны различные наборы офисных программ - от утилит для просмотра документов до полноценных офисных пакетов. Даже в стандартном наборе присутствует значительное количество различных игр. К КПК, оснащенному хост-контроллером USB, можно подключать USB устройства, в том числе клавиатуру, мышь, жесткие диски и флэш-накопители.

Вес палмтопов не превышает 200 граммов, его обычный размер 12 на 7 см, толщина - 1-2 см. Конструктивно КПК представлены в двух вариантах: либо в виде двух соединенных между собой панелей, на одной из которых находится клавиатура, а на другой - сенсорный экран, либо в виде единой панели, большую часть которой занимает сенсорный экран. Наибольшее распространение получил второй вариант. В таких КПК имеется лишь несколько командных клавиш (не более 10). Для ввода, помимо сенсорного экрана, используется также специальное перо - стилус, который обычно крепится на боковой панели устройства.

Карманные компьютеры

Карманные компьютеры (КПК - карманные ПК, Palmtop, что значит «наладонные») - самый бурно развивающийся класс портативных компьютеров (рис.14.1).

Название «миниЭВМ », которое часто употребляется для именования КПК в литературе, в частности в компьютерных прайсах, нельзя считать правильным. МиниЭВМ (малые ЭВМ) намного больше и мощнее микроЭВМ, а именно разновидностью последних являются настольные ПК, и лишь миниатюрными ПК являются КПК.

Рис. 14.1. Общий вид КПК

В КПК используются свои операционные системы, отличные от ОС настольных компьютеров. КПК имеют массу 100-300 г; типичные размеры в сложенном состоянии порядка 150 80 15 мм. Они выгодно отличаются от ноутбуков, которые при всей своей компактности и больших функциональных возможностях все-таки требуют для транспортировки специальной сумки; КПК имеют и большую автономность работы. Карманные компьютеры - полноправные персональные компьютеры, имеющие микропроцессор, оперативную память, монохромный или цветной жидкокристаллический дисплей, портативную физическую или виртуальную клавиатуру; порты (часто беспроводные) для подключения к внешним устройствам и к другим компьютерам с целью обмена информацией с ними.

Первый КПК Pilot был создан в 1992 году в компании U.S. Robotics. Возможности уже первого КПК впечатляли:

q размеры 12 8 1,8 см, а вес 180 г;

q процессор Motorola Dragon Ball 68328 с работающей на нем 32-разрядной операционной системой PalmOS, сенсорный графический экран;

q возможность рукописного ввода данных;

q возможность обмена данными с настольным компьютером.

Важные характеристики современных карманных компьютеров (табл. 14.2):

q поддержка обмена данными с другими ЭВМ;

q возможность беспроводного подключения некоторых КПК к локальным компьютерным сетям;

q поддержка сотовой телефонии и возможность беспроводного выхода через сотовый телефон в сеть Интернет (пользование всеми ресурсами этой сети);

q наличие у ряда КПК разъема для подключения карт флэш-памяти, чаще всего стандарта SD, и поддержки на базе этого разъема стандарта SDIO –Secure Digital Input Output, позволяющего подключать к наладоннику практически все виды периферии от цифровых фотокамер до карт беспроводного доступа к интерфейсу WiFi;

q возможность ввода текста и хранения его в оперативной памяти (непродолжительного - несколько часов) или во флэш-памяти (последняя возможность имеется не у всех КПК);

q возможность пополнения системных и прикладных программ во время сеанса связи с другим компьютером, а у некоторых КПК и через флэш-диски;

q возможность работы с текстовым процессором;

q работа с электронными таблицами для всевозможных расчетов;

q возможность подключения принтера для распечатки документов;

q возможность отправлять и принимать факсы;

q наличие яркого, хорошо читаемого цветного экрана, часто с подсветкой;

q возможность долговременной работы (до 10 и более часов) в автономном режиме;

q наличие в некоторых процессорах (например iXScale) технологии энергосбережения Speed Step, автоматически выбирающей один из двух режимов: оптимизированный аккумуляторный (снижение рабочей частоты) и режим максимальной производительности (при питании от сети);

q работа с аудиосистемами;

q наличие у некоторых КПК встроенных цифровых фотокамер (например у КПК Clie PEG-TJ37 фирмы Sony);

q способность распознавать почерк человека и переводить его в печатные буквы.

Таблица 14.2. Характеристики некоторых КПК

Модель	Newton 130	Cassiopeia A-20	Cassiopeia Е-125	Palm Vx	Jornada 680	iPAQ h2210	Psion 5mx	Clie PEG-TJ37
Фирма	Apple.	Casio	Casio	Palm	HP	HP	Psion	Sony
Тип КПК	Бесклавиатурный, монохромн.	Бесклавиатурный, монохромн.	Бесклавиатурный, цветной	Бесклавиатурный, монохромн.	Клавиатурный, цветной	Бесклавиатурный, цветной	Клавиатурный, монохромный	Бесклавиатурный, цветной
Операционная система	Newton 2.0,	Windows CE	Windows CE	Palm OS 3.5	Windows CE	Windows CE	EPOC 32	Palm OS 5.2
Процессор	ARM 610, 20 МГц	Hitachi SH3-7709, 80 МГц	NEC Vr 4122, МГц	Motorola Dragon Ball EZ, 20 МГц	Hitachi SH3-7709, 133 МГц	Intel XScale PXA 255 МГц	ARM 710T, 37 МГц	Motorola i. MXL 200 МГц
ОЗУ/ПЗУ, Мбайт	2,5/8	8/8	32/16	64/Flash	32/16	128/16	16/6	32/8
Разрешение экрана, пикселов, глубина цвета	320 240, 4 гра дации	640 420, 4 гра дации	320 240, 256 оттенков	160 160, 16 градаций	640 240, 256 оттенков	320x оттен ков	640 240, 16 градаций	320х 320, 256 оттен ков
Ввод информации		Рукописный, виртуальная клавиатура	Рукописный, виртуальная клавиатура	Рукописный, виртуальная клавиатура	Клавиатура	Рукописный, виртуальная клавиатура	Клавиатура	Рукописный, виртуальная клавиатура
Поддержка кириллицы	+	+	+	+	+	+	+	+
Поддержка факсов	+	+	+	+	+	+	+	+
Поддержка сотовой телефонии	+	+	+	+	+	+	+	+
Поддержка e-mail	+	+	+	+	+	+	+	+
Поддержка Интернет	+	+	+	+	+	+	+	+
Интерфейсы	RS-232, IrDA	RS-232, IrDA	USB, IrDA	RS-232, IrDA	RS-232, IrDA	RS-232, USB, IrDA,Bluetooth	RS-232, IrDA	RS-232, USB, IrDA, WiFi
Встроенные приложения Текстовый редактор	+	+	+	+	+	+	+	+
Электронные таблицы	–	+	+	+	+	+	+	+
Деловой календарь	+	+	+	+	+	+	+	+
Адресная книга	+	+	+	+	+	+	+	+
Браузер	–	+	+	+	+	+	+	+
Калькулятор	+	+	+	+	+	+	+	+
Размеры, мм		186 96 26	131 84 20	119 81 10	188 91 33	115x 96x	170 90 23	115x 77x14
Вес, г

ПРИМЕЧАНИЕ

Долговременное хранение информации и программ у КПК возможно только во флэш- памяти; магнитные и оптические диски в наладонниках пока не используются, а операционная система и базовое программное обеспечение изначально заносятся и хранятся в ПЗУ. Непродолжительное время информация может храниться в энергозависимой оперативной памяти, но при полной разрядке аккумулятора информация в этой памяти теряется. При наличии у КПК соответствующего порта для подключения к нему карты флэш-памяти возможна даже инсталляция и использование альтернативной операционной системы. Отсутствие энергонезависимой дисковой памяти, наряду с малоразмерными экраном и клавиатурой, и является основным недостатком КПК. Но появление миниатюрных однодюймовых дисков вселяет уверенность, что в скором времени дисковая память в наладонниках будет использоваться.

КПК можно классифицировать по нескольким признакам.

1. По способу ввода информации их можно разделить на бесклавиатурные и клавиатурные.

В бесклавиатурных устройствах ввод информации осуществляется с помощью специального пера (Stylus), хранящегося в корпусе КПК. Пользователь оперирует им с пиктограммами и определенными зонами на сенсорном экране. Ввод символов (букв, цифр и т. д.) осуществляется либо при помощи вызова на экран специальной виртуальной клавиатуры, либо с помощью системы распознавания рукописного ввода. В последнем случае в фиксированной зоне экрана вызываются по определенным правилам специальные графические символы, так называемые Graffiti. Возможен и ввод данных из персонального компьютера в КПК.

Клавиатурные компьютеры имеют миниатюрную клавиатуру для ввода информации и управления КПК, примерно соответствующую по своим возможностям стандартной клавиатуре обычных настольных ПК. На этих компьютерах также возможна работа с помощью пера через сенсорный экран.

2. По используемым операционным системам современные карманные компьютеры можно разделить на две группы: КПК с ОС Windows CE (Compact Edition) и КПК с ОС Palm OS.

Наряду со стандартным программным обеспечением, позволяющим работать в привычной среде (для Windows CE, например, существуют версии: Pocket Excel, Pocket Word, Internet Explorer и т. д.), КПК комплектуются и стандартным деловым набором, характерным для PDA - электронных секретарей, органайзеров, электронных записных книжек и переводчиков. В частности, поэтому КПК вытесняют постепенно указанные виды портативных компьютеров.

Операционная система Palm OS предъявляет к конфигурации компьютера меньшие требования, чем Windows CE, и обычно КПК с этой ОС обладают меньшей производительностью, несколько меньшими функциональными возможностями, меньшей совместимостью форматов файлов при общении с ПК, но они более дешевые, имеют более низкое энергопотребление и, следовательно, увеличенный временной ресурс автономной работы.

Компания Sony представила первый КПК Clie PEG – VZ90, в котором применяется OLED-дисплей. КПК работает под управлением PalmOS Garnet версии 5.2.1. ОЗУ и ПЗУ составляют 64 и 128 Мб, используется процессор Sony Handheld Engine с частотой 128 Мгц. Компьютер имеет два слота флэш и поддерживает интерфейс WiFi. Технология OLED имеет низкое энергопотребление, не нуждается в дополнительной подсветке, имеет высокую яркость 150 Кд/м2 и контрастность 1000:1, время отклика дисплея – 10 мс.

Многие модели КПК способны увеличить свои функциональные возможности за счет использования слотов расширения и подключения внешних периферийных устройств через порты. Рассмотрим наиболее интересные периферийные устройства КПК.

Реферат

на тему: Карманные персональные компьютеры

«Тонкий» клиент

Тонкий клиент (англ. thin client) в компьютерных технологиях - компьютер или программа-клиент в сетях с клиент-серверной или терминальной архитектурой, который переносит все или большую часть задач по обработке информации на сервер. Примером тонкого клиента может служить компьютер с браузером, использующийся для работы с веб-приложениями.

Тонкие клиенты, работающие в терминальном режиме

Под термином «тонкий клиент» подразумевается достаточно широкий с точки зрения системной архитектуры ряд устройств и программ, которые объединяются общим свойством: возможность работы в терминальном режиме. Таким образом, для работы тонкого клиента необходим терминальный сервер. Этим тонкий клиент отличается от толстого клиента, который, напротив, производит обработку информации независимо от сервера, используя последний в основном лишь для хранения данных.

Кроме общего случая, следует выделить аппаратный тонкий клиент (например, Windows- и Linux-терминалы) - специализированное устройство, принципиально отличное от ПК. Аппаратный тонкий клиент не имеет жёсткого диска, использует специализированную локальную ОС (одна из задач которой организовать сессию с терминальным сервером для работы пользователя), не имеет в своём составе подвижных деталей, выполняется в специализированных корпусах с полностью пассивным охлаждением.

Для расширения функциональности тонкого клиента прибегают к его «утолщению», например, добавляют возможности автономной работы, сохраняя главное отличие - работу в сессии с терминальным сервером. Когда в клиенте появляются подвижные детали (жёсткие диски), появляются возможности автономной работы, он перестаёт быть тонким клиентом в чистом виде, а становится универсальным клиентом.

Тонкий клиент в большинстве случаев обладает минимальной аппаратной конфигурацией, вместо жёсткого диска для загрузки локальной специализированной ОС используется DOM (DiskOnModule) [модуль с разъёмом IDE, флэш-памятью и микросхемой, реализующей логику обычного жёсткого диска - в BIOS определяется как обычный жёсткий диск, только размер его обычно в 2-3 раза меньше]. В некоторых конфигурациях системы тонкий клиент загружает операционную систему по сети с сервера, используя протоколы PXE, BOOTP, DHCP, TFTP и Remote Installation Services (RIS).

В России основными производителями тонких клиентов являются ТОНК, OPTION, АК Системс, DEPO и Norma TS.

Примеры тонких клиентов:

·Thinstation

·LTSP

·OpenThinClient

·Бездисковая станция

·Терминальный доступ

·Virtual Network Computing

·GrapeTC Lite

·WTWare

Карманные персональные компьютеры

Карманный персональный компьютер (КПК, англ. Personal Digital Assistant, PDA - «личный цифровой секретарь», а также Handheld computer) - портативное вычислительное устройство, обладающее широкими функциональными возможностями. КПК часто называют наладонником (англ. palmtop) из-за небольших размеров. Изначально КПК предназначались для использования в качестве электронных органайзеров. С «классического» КПК невозможно совершать звонки, и КПК не является мобильным телефоном, поэтому момент классические КПК практически полностью вытеснены коммуникаторами - КПК с модулем сотовой связи.

В английском языке словосочетание «карманный ПК» (Pocket PC) является торговой маркой фирмы Microsoft, то есть относится лишь к одной из разновидностей КПК, а не обозначает весь класс устройств. Словосочетание Palm PC («наладонный компьютер») также является конкретной торговой маркой. Для обозначения всего класса устройств в английском языке используется аббревиатура PDA.

История развития карманных компьютеров

Точной даты изобретения КПК нет, можно только сказать что идея карманных компьютеров окончательно оформилась в период 70 - 90-ых годов. Оригинальный термин впервые был применён 7 января 1992 года Джоном Скалли к Apple Newton на выставке Consumer Electronics Show в Лас-Вегасе. карманный компьютер тонкий клиент

КПК прошел путь от программируемых калькуляторов до современных устройств, уже мало отличающихся от настольных компьютеров. Их история начинается в 60-е годы, когда один из создателей серии Star Trek начал задумываться о ручных электронных устройствах, которые, по его мнению, должны были заменить бумажный документооборот. В это же время успехи микроэлектроники сделали микрочипы надежнее, дешевле, а следовательно, и доступнее для массового пользователя. Если первые ЭВМ занимали целые комнаты, то с появлением микрочипов они уменьшились в размерах на порядок, и к концу 60-х в компаниях Intel, Wang Laboratories, Sony, Casio уже создавались ручные калькуляторы. За 12 лет своего развития (с 1954 по 1966 гг.) их вес уменьшился с 25 до 1 килограмма.

Эволюция дисплеев

К 1975 году калькуляторы уже были распространены по всему миру. Благодаря конкуренции среди производителей цены постоянно снижались, а функциональность увеличивалась. Основная проблема тех калькуляторов - большое энергопотребление, в основном из-за использования LED-дисплеев. Их конкурентами были жидкокристаллические индикаторы (LCD), которые появились в 1973-75 годах. Пионером в области LCD была японская фирма Sharp (бывшая Hayakawa Electric). Калькулятор того времени с LED-дисплеем работал от батареек всего пару часов, в то время как LCD-калькулятор - до 100. Но самое главное то, что LCD-дисплеи позволяли отражать произвольный рисунок. А произвольный рисунок - это текст и графика, а от них и недалеко до многофункциональных устройств, способных не только считать цифири.

Поколение клавиатурников

Флагманом среди производителей КПК стала английская компания Psion. В 1984 году она выпускает свой первый электронный органайзер (Psion Organizer 1) - революционное в своем роде устройство. Внешне он походил на "кирпичик" и умещался в ладони, имел процессор с тактовой частотой 0,92 МГц, 2 кб памяти и два гнезда для установки картриджей расширения, 16-символьный алфавитно-цифровой экран, 37-клавишную клавиатуру. В комплекте поставки присутствовал широкий круг программ - от органайзера до простенького языка программирования. Устройство сразу же приобрело огромную популярность, ведь впервые на рынке появился не просто мощный калькулятор, а машина для накопления и обработки информации. Если первый Psion все же оставался игрушкой, то Psion Organizer II стал первым полноценным PDA, объединяющим функции сразу нескольких устройств: часов, калькулятора и записной книжки. Выпускалось 3 линейки устройств: CM, XP и LZ, отличавшихся количеством строк на экране: одна и две в CM и XP, четыре в LZ - теперь можно было гораздо легче управляться в редакторах электронных таблиц и текстовых редакторах. Значительно увеличился объем встроенной памяти (от 8 до 64 кб). Также был добавлен вход для сетевого кабеля, последовательный порт и телефонное наборное устройство.

В сентябре 1991 года мир увидел новый карманный компьютер от Psion. 3-я серия была сделана в форм-факторе ноутбука и имела 128 или 256 килобайт встроенной памяти, обладала встроенным языком программирования OPL. За 3-ей серией последовала серия 3a, компьютеры этой серии значительно превосходили своих предшественников (в 4 раза был увеличен экран, в 2 раза - частота процессора, обновлено программное обеспечение), что вызывало негодование со стороны прессы, считавшей, что для таких улучшений мало лишь добавления постфикса a в название серии. После были серии 3c и 3mx, значительно усовершенствованные по сравнению с предыдущими поколениями. В них было встроено от 1 до 2 Мбайт памяти, инфракрасный порт, более быстрый последовательный порт, а mx обладал к тому же более быстрым процессором. Всего в мире было продано более полтора миллионов устройств этой серии. 5 имели выдвижную клавиатуру, дополнительные кнопки и серьезно переработанное программное обеспечение. В 1999 году выходит модификация 5-ой серии - 5mx. Изменения коснулись процессора, который стал в два раза быстрее (36 МГц), встроенной памяти - ее стало тоже в два раза больше (16 Мбайт), и программного обеспечения - была добавлена программа Contacts, совместимая с Microsoft Outlook.

PALM и предшественники

В 1993 году Apple выпускает Newton MessagePad - ручной компьютер с рукописным вводом, процессором ARM-610 20 МГц, размерами 184,75х114,3 и весом целых 400 гр. Несколько позже только что созданная компания Palm Computing на инвестиции и при сотрудничестве с крупными фирмами выпускает Zoomer, позиционируя его как конкурента Newton. Несколько позже, в 1989 году, рабочая группа, в составе которой был Джеффри Хоукинс (создатель "Палма"), создает свой планшетный ПК GridPad с рукописным вводом. У него были недостатки, но по меркам того времени это был портативный компьютер. Идея Graffiti (распознавания символов) появилась у Хоукинса, когда он еще учился в университете, в этом же проекте состоялась первая реализация данной идеи - она называлась PalmPrint. Компьютеры оказались очень популярными, но большой вес и некачественный рукописный ввод, тем не менее, отрицательно повлияли на мнение рядовых пользователей об их возможностях.

Такая ситуация нисколько не повлияла на планы Palm: она продолжала вести исследования, и к 1995 году компания уже понимала, каким должен быть идеальный цифровой помощник. Главную роль в этом сыграл Джеффри Хоукинс - именно благодаря его принципиально новым идеям был создан самый популярный и успешный бесклавиатурный карманный компьютер. В 1996 году появляется Palm Pilot с операционной системой PalmOS на борту, а в 1997 - Pilot Proffesional. Стандартная комплектация Palm включала процессор Motorola 16-30 МГц, RAM 1-8 Мб, инфракрасный порт, экран разрешением 160х160. Среди встроенного программного обеспечения были записная и адресная книжка, календарь, калькулятор, учет расходов. КПК Palm становятся самыми популярными за всю историю карманных ПК, к 1999 году продается 1 миллион устройств на базе PalmOS, многие компании принимают решение создавать свои КПК именно на базе PalmOS.

Любое действие в новой операционной системе можно выполнить в несколько прикосновений стилусом к экрану. Более того, PalmOS получилась очень быстрой, она не требовала много памяти и мощного процессора, благодаря чему цена на устройства Palm оказалась очень невысокой. Все последующие устройства на этой операционной системе сохранили в себе эту важнейшую для КПК характеристику. Только самые последние устройства из серий Tungsten и Zire переросли рубеж тактовой частоты процессора 100 МГц. Цена же по сравнению с системами на Pocket PC, о которой ниже, остается достаточно низкой.

Операционные системы на КПК

В 1996 году Microsoft, почувствовавшая перспективы нового рынка, выпускает Windows CE - новую операционную систему для карманных компьютеров. Стандартная конфигурация устройств: клавиатура, ЖК-экран (480x240/2), 4 Мб ПЗУ, 2 Мб ОЗУ, порты для связи с ПК, гнездо PCMCIA, звуковые средства, ЦП Hitachi SH-3 или MIPS R4000, урезанные версии текстового процессора, электронной таблицы, программы обработки электронной почты и работы в Интернете. В 1998 году платформа от Microsoft уже составляет достойную конкуренцию Palm: экран разрешением 320x240, процессор 49-60 МГц, память 8-32 Мб, динамик, микрофон, инфракрасный порт. В 2001 году появляется Pocket PC - новая платформа от Microsoft. Стандартная конфигурация устройств на Pocket PC была следующей: процессор ARM 200 МГц, память 32-64 Мб, экран 64 тысяч цветов, жакеты для дополнительных устройств. Главные особенности новой версии OC - поддержка мультимедиа и беспроводной связи. Устройства нестабильны, дороги и потребляют много энергии, поэтому вскоре появляется Pocket PC 2003, которая решает многие проблемы своей предшественницы, за исключением, к сожалению, цены и энергопотребления. За счет своей близости к настольным операционным системам семейства Windows устройства на базе PocketPC и Windows Mobile (ОС от Microsoft для смартфонов) сильно потеснили PalmOS.

В отличие от настольных ПК, которые подразделяются на несколько крупных классов и в остальном достаточно универсальны, карманные компьютеры более жёстко привязаны к собственным операционным системам (ОС).

На сегодняшний день основными ОС для КПК являются:

·Windows Phone

·Windows Mobile (ранее Pocket PC и Windows CE) фирмы Microsoft;

·Palm OS фирмы PalmSource;

·BlackBerry фирмы Research In Motion;

·Symbian OS (ранее EPOC);

·iOS фирмы Apple.

·Google Android разрабатываемая Open Handset Alliance;

·GNU/Linux

По исследованиям Gartner, в III квартале 2005 года по сравнению с III кварталом 2004 года рынок КПК вырос на 20,7 % и был поделён между ОС в следующих пропорциях

·Windows Mobile на Pocket PC - 49,2 % (рост);

·BlackBerry - 25,0 % (рост);

·Palm OS - 14,9 % (сокращение);

·Symbian OS - 5,8 % (рост)

·Familiar и другие, основанные на Linux - 0,7 % (сокращение);

·Другие ОС - 4,4 % (стабильно).

Функции КПК

·Чтение:

1.книг;

2.справочных текстов: словарей, энциклопедий и тому подобного.

·электронной почты, веб-страниц, журналов и иных документов в разных текстовых форматах.

·Карты местности. Особенно эффективны при наличии модуля GPS (глобальная система позиционирования) и специальных программ для планирования маршрутов.

·Ежедневник и расписание. Компьютер может автоматически напоминать о пунктах расписаний.

·Всевозможные записи: памятки, контактные сведения, списки, базы данных.

·Звуковой проигрыватель. В отличие от карманных аудиопроигрывателей, функция звукового проигрывателя на КПК полностью настраивается программным обеспечением: можно выбрать программу с подходящим интерфейсом и функциональностью.

·Диктофон. При использовании дополнительного ПО обретает широкие возможности звукозаписи.

·Записи от руки. Позволяют быстро набросать памятку, с возможностью рисования от руки при помощи стилуса.

·Набор текстов. Доступна экранная клавиатура, рукописный ввод и полноценная подключаемая клавиатура (возможно использование аккордовой клавиатуры которая имеет меньшие размеры). В некоторых моделях КПК также имеется выдвижная клавиатура.

·Просмотр изображений. Фотоальбомы, коллекции изображений.

·Просмотр видеороликов, фильмов. Объём современных флеш-карт и скорость процессоров позволяет просматривать видео со звуком, без конвертации.

·Выход в Интернет. Подключаться можно через мобильный телефон (Bluetooth / IrDA) или беспроводную сеть Wi-Fi или WiMAX, функционируют GPRS и EDGE.

·Игры. Логические, аркады, шутеры, стратегии, ролевые игры.

·Дистанционное управление. Вся бытовая техника, имеющая инфракрасный порт, поддается управлению при помощи специализированных программ.

·Офисные приложения. В зависимости от модели КПК в распоряжении пользователя есть различные наборы программ - от утилит для просмотра документов до полноценных офисных пакетов.

·Управленческий учет. КПК активно используются в торговом бизнесе мерчандайзерами для сбора информации об остатках товара в торговой точке, формировании заказа и т. п. Использование КПК в технологии мобильных продаж обычно подразумевает интеграцию с бухгалтерской программой (например - 1С) и дополнительную установку на КПК специализированного софта. В системах автоматизации общественного питания КПК часто используется как инструмент официанта для приёма заказа. В наболее продвинутой отечественной системе TillyPad XL КПК любой модели способен заменить любой терминал по всему набору функций. То есть может работать как POS-терминал или рабочее место менеждера.

·Программирование. Несмотря на доступность трансляторов различных языков, программирование непосредственно на карманном компьютере остаётся затруднённым из-за малого количества доступных сред разработки. Небольшой размер экранов наладонников также мешает полноценному программированию.

·Фотоаппарат, видеокамера - встроенная или подключаемая.

·К КПК, оснащённому хост-контроллером USB, можно напрямую подключать различные USB-устройства, в том числе клавиатуру, мышь, жёсткие диски (в случае подключения жесткого диска следует учесть, что часто в таких случаях мощности хост-контроллера недостаточно для нормальной работы жёсткого диска) и флеш-накопители.

Преимущества КПК

Итак, карманный персональный компьютер (КПК) - это маленький аналог настольного компьютера, с теми же, только немного упрощенными, офисными приложениями, играми, функцией синхронизации данных с настольным компьютером и т.д. КПК состоит из тех же частей, что и его старший собрат: в нём есть процессор, память, звуковая и видеосистема, экран, слоты расширения, с помощью которых ему можно добавить памяти, иногда клавиатура. Все эти составляющие очень компактны и тесно интегрированы, благодаря чему аппарат весит 100-200 г и помещается в нагрудном кармане рубашки или дамской сумочке.

Современные КПК так мощны, что их вполне можно сравнивать по возможностям с обычными компьютерами конца девяностых. Процессоры 400 МГц, 64 Мб памяти, карточки памяти (дискеты) от 32 Мб до 6 Гб! Звучит солидно!

В последнее время практически все подобные устройства оснащаются возможностями просмотра web-сайтов, отправки и получения электронной почты и даже доступа к корпоративным базам данных.

Одним словом, КПК - это то, что нужно пользователю, когда доступ к настольному компьютеру невозможен: и блокнот, и органайзер, и компьютер, и игровая приставка.

КПК или ноутбук?

Если сравнивать мини-компьютеры с ноутбуками, то, конечно же, в функциональном плане они проигрывают своим старшим братьям. Зато взамен владельцы получают потрясающую мобильность. Согласитесь, тягать за собой весьма немаленькую сумку с ноутбуком и всеми его причиндалами тяжелей, чем просто положить в карман устройство размером не больше портмоне.

С ноутбуком работают точно так же, как с настольным компьютером: включают, около минуты ждут загрузки Windows, выполняют какую-то длительную (полчаса и больше) работу, например, редактирование документов или просмотр видеофильмов, после чего столь же неторопливо выключают машину и прячут в сумку.

С КПК - всё иначе. Его достают из кармана, включают и выключают по сто раз на дню. Ведь это происходит мгновенно! Наладонник похож на лампочку: щёлк - и он включился. Щёлк! И он выключился. При этом выключать его можно в любой момент, не заботясь о сохранении документов и «завершении работы Windows».

После очередного включения всё на экране окажется абсолютно в том же состоянии, что и перед выключением. Благодаря такой "молниеносности", карманный компьютер давно и заслуженно любим как идеальная записная книжка и ежедневник.

Информация всегда в кармане, получить доступ к ней можно за пару секунд. В наличии также удобная картотека и поиск. Владельцу ноутбука такая скорость доступа к данным и не снилась - ноутбук сначала надо достать, потом пару минут включать... Впрочем, в случае с адресной книгой подождать загрузки еще можно. А вот если вы забыли нужное слово в разговоре с иностранцем, только словарь, который включается молниеносно и быстро ищет перевод, спасёт вашу честь и позволит не прерывать нить разговора. Поиск перевода в ноутбуке является абсолютно неприемлемым решением - ждать нужного слова несколько минут никто не будет.

Безусловно, многие задачи лучше выполнять на ноутбуке или стационарном компьютере, будет гораздо удобней. Но всё же у КПК имеется множество других областей применения, для которых эти машинки феноменально удобны и порой незаменимы.

Для чего?

Если говорить о том, для чего они нужны, то можно даже выделить несколько групп причин:

Серьезная работа. КПК умеют практически всё. Работать с самыми популярными пакетами Microsoft Office, Lotus, Acrobat Reader, проводить презентации и многое другое. Специально для КПК существует большое количество программ по учету личных финансов.

Интернет. Одна из самых полезных и приятных возможностей КПК - доступ в Интер-нет независимо от местонахождения, был бы сотовый телефон.

Видео, MP3, игры. Современный КПК - это целый развлекательный центр в кармане.

Коммуникаторы: Телефон+КПК=?

Примерно в середине 90-х появляется тенденция создания гибридных устройств, объединяющих в себе функции мобильного телефона и КПК, - так называемых коммуникаторов.

Одним из первых устройств стала Nokia 9000, выпущенная в 1996 году - массивное устройство, снаружи которого находился несоразмерно маленький дисплей. Но при раскрытии корпуса коммуникатора обнаруживался большой черно-белый экран с разрешением 640x240 точек. На второй откидной части была расположена клавиатура.

Коммуникатор предоставлял многие функции, несвойственные телефону того времени. Это отправка и получение факсов, возможность работы с электронной почтой, интернетом. Все это стало возможно благодаря процессору Intel 386 и своей собственной ОС - GEOSTM 3.0. Хотя были и недостатки: большой размер и вес (173x64x38 мм, 397 грамм) и малое время работы от аккумулятора (35 часов в режиме ожидания и 3 - при разговоре). Без использования функций коммуникатора телефон мог проработать до 3-4 дней. Но зато по количеству памяти гибрид опережал свое время - 8 мегабайт для того времени было очень немало.

Первоначально коммуникатор предназначался для работы в сетях GSM900. Но в течение года после выпуска добавилась поддержка GSM1800, GSM1900. В 2000 году был представлен новый коммуникатор от Nokia - 9210. На нем была установлена новая ОС - Symbian и процессор RISC ARM9. В этом коммуникаторе была заметно усовершенствована система синхронизации данных с ПК. Одним из главных преимуществ новой модели перед предшественниками являлось большое время работы: 4-10 часов в режиме разговора и 80-230 - в режиме ожидания. Также был улучшен дисплей - теперь он отображал 4096 цветов.

В этом году был анонсирован новый коммуникатор от Nokia - 9500. Это устройство - новый этап развития мобильных телефонов и КПК. 9500 - шаг от коммуникаторов обратно к КПК. В него добавлено большинство существующих на данный момент видов коммуникации мобильных устройств. Это и GPRS, WAP, IrDA, Bluetooth, USB, Wi-Fi. Тенденция эта заметна не только в среде устройств под управлением Symbian - все современные коммуникаторы как на PalmOS (PalmOne Treo 600/650), так и на Windows Mobile и PocketPC (Eten и прочие) гораздо ближе к КПК, чем к телефонам.

Смартфоны и коммуникаторы

Получили большое распространение т. н. коммуникаторы - КПК со встроенным модулем мобильной связи. Коммуникаторы обладают рядом недостатков по сравнению с обычными КПК, основной из которых - меньшее время автономной работы. Однако, объемы поставок КПК постоянно снижались (по данным IDC, в третьем квартале 2007 года общий объем поставок «чистых» КПК (без телефонных функций) снизился на 39,3 % по сравнению с третьим кварталом 2006 года и составил всего 728 894 устройств, в то время как объём поставок смартфонов превысил 31 миллион устройств) и к началу 2008 года «обычные» КПК были практически вытеснены смартфонами и коммуникаторами

Интересный факт: КПК для игроков

Первое письменное упоминание сверхпортативного вычислительного устройства, которое умещалось в кармане, можно найти в одной из статей журнала Review of the International Statistical Institute (V. 37:3) за 1969 год.

В нем описывается машина, придуманная изобретателями Эдом Торпом и Клодом Шенноном. Она была миниатюрной аналоговой ЭВМ, предназначенной для предсказания результатов игры в рулетку. Совершенно очевидно, что такое устройство по своей сути должно было быть очень небольшим. Первую модель выпустили в 1969 году, потом было создано еще несколько моделей, но в серийное производство, по понятным причинам, устройство не вышло.

Вывод

В наше время трудно переоценить значение быстрого, а главное мобильного доступа к информации. Порой приходится таскать с собой огромные ежедневники с записями деловых контактов, встреч, да и просто полезной информации, визитницы, блокнотики, прайсы, папки с презентационными материалами, инструкции, техническую документацию и т.д и т.п. А как трудно порой найти в записях именно то, что вам нужно, записанное когда-то впопыхах. Очень часто просто оказывается, что нужная книжечка осталась дома или в офисе, приходится возвращаться, теряя драгоценное время. Я уже не говорю о том, что эта огромная и конечно полезная книжища называемая ЕЖЕДНЕВНИК (как же ЭТО таскать-то каждый день) не поможет вам отправить электронную почту, выйти в Интернет и получить доступ к его огромной базе данных.

Карманные компьютеры (КПК) - это компактные размеры, маленький вес и практически все возможности персонального компьютера: офис, интернет, почта, органайзер, записная книжка, банк полезной информации, фильмы, музыка, игры.

Этот маленький помощник пригодится как студенту, так и директору крупного предприятия.

Словарь

ОЗУ (RAM, Random Access Memory) - память [запоминающее устройство] с произвольной выборкой, ЗУПВ; оперативное запоминающее устройство

ПЗУ (ROM, Read Only Memory) - постоянное запоминающее устройство.

ОС (операционная система) - комплекс программ, обеспечивающий:

·выполнение других программ;

·распределение ресурсов;

·планирование;

·ввод-вывод данных;

·управление данными;

·взаимодействие с оператором.

Стилус (англ. stylus - перо) - приспособление для ввода информации в устройства с чувствительными экранами, в виде палочки.

Чип - маленькая кремниевая пластинка размером с ноготь, а иногда и меньше. В основном чипы состоят из большого числа транзисторов, соединенных между собой.

Из чипов можно собрать различные схемы - схемы памяти, схемы АЛУ, схемы ввода/вывода и др., процессоры также состоят из большого числа чипов.

До изобретения микрочипа (1959 год) каждый компонент электронной схемы изготавливался отдельно, а затем они соединялись посредством пайки.

ЭВМ - электронно-вычислительная машина.(сокр. от Liquid Crystal Display) - жидкокристаллический индикатор.(сокр. от light-emitting diode) - светодиод, светоизлучающий диод, СИД.

В помощь всем тем, кто не знаком с интереснейшим миром карманных компьютеров.

Сегодня, когда даже восьмидесятилетние бабушки дефилируют по московским скверикам с мобильными телефонами, очень обидно, что многие не знают о такой замечательной вещи, как карманный персональный компьютер или КПК. И очень часто приходится отвечать на вопрос: «А что это такое у вас в руках?» Между тем, мобильные компьютеры почти так же революционно удобны, как и мобильные телефоны – они заслуживают внимания, интереса, да и денег тоже. Давайте разберёмся, что такое карманный компьютер и зачем он нужен.

Правда, все эти составляющие очень компактны и тесно интегрированы, благодаря чему аппарат весит 100-200 г и помещается в нагрудном кармане рубашки или дамской сумочке. Недаром, эти машинки называют наладонниками. Даже книжки так называемого «карманного» формата часто имеют бОльшие габариты!

Память КПК

И все-таки КПК сильно отличается от настольного компьютера или ноутбука. Прежде всего, у него относительно небольшой экран, как правило, нет внешних клавиатуры и мышки, поэтому взаимодействие человека и наладонника организовано иначе. Подробней об этом чуть позже. Другое важное отличие – обычно у этой машинки нет ничего похожего на винчестер, поэтому объемы хранимой информации относительно невелики. Впрочем, и размер программ существенно меньше, чем на настольных машинах. Основным хранилищем является встроенная память (объемом от 2 до 64 Мб), а роль внешних «дискет» выполняют карточки флэш-памяти. Из-за этого различия КПК чаще всего используют в паре с настольным ПК, карманный компьютер используется для того, чтобы взять с собой «в поле» наиболее нужное.

Так, у карманных компьютеров и размеры многих файлов тоже вполне «карманные». Например, инсталляция офисного комплекта на ноутбук (Windows, Office, и т.п.) потребует от 300 Мб до 2 Гб свободного места на жёстком диске. В памяти карманного компьютера те же по функциональности приложения займут 1-10 Мб. А средняя красивая цветная игра - от 0.5-2 Мб. Разница в объеме файлов с данными (документов и т.д.) менее впечатляющая, но экономия всё равно есть. И только самые плотно сжатые файлы (например, музыка MP3) занимают на КПК и больших машинах одинаковый объем.

Кроме того, практически все современные КПК умеют работать с внешними карточками флэш-памяти. Цены на эти карточки в последнее время сильно упали, поэтому проблему нехватки памяти можно легко решить покупкой дополнительного модуля. На карточках памяти очень удобно держать некоторые не слишком часто используемые программы, MP3-музыку, электронные книги.

КПК или ноутбук?

Довольно часто можно услышать, как карманный компьютер сравнивают с ноутбуком. Вне зависимости от итогов сравнения, это абсолютно неверный подход. Ноутбук и КПК предназначены для совершенно разных задач, построены на разных принципах и лишь дополняют друг друга, но никак не заменяют.

С ноутбуком работают точно так же, как с настольным компьютером: включают, около минуты ждут загрузки Windows, выполняют какую-то длительную (полчаса и больше) работу, например, редактирование документов или просмотр видеофильмов, после чего столь же неторопливо выключают машину и прячут в сумку. С КПК - всё иначе. Его достают из кармана, включают и выключают по сто раз на дню. Ведь это происходит мгновенно! Наладонник похож на лампочку: щёлк – и он включился. Щёлк! И он выключился. При этом выключать его можно в любой момент, не заботясь о сохранении документов и «завершении работы Windows».

После очередного включения всё на экране окажется абсолютно в том же состоянии, что и перед выключением. Благодаря такой "молниеносности", карманный компьютер давно и заслуженно любим как идеальная записная книжка и ежедневник.

Информация всегда в кармане, получить доступ к ней можно за пару секунд. В наличии также удобная картотека и поиск. Владельцу ноутбука такая скорость доступа к данным и не снилась – ноутбук сначала надо достать, потом пару минут включать... Впрочем, в случае с адресной книгой подождать загрузки еще можно. А вот если вы забыли нужное слово в разговоре с иностранцем, только словарь, который включается молниеносно и быстро ищет перевод, спасёт вашу честь и позволит не прерывать нить разговора. Поиск перевода в ноутбуке является абсолютно неприемлемым решением – ждать нужного слова несколько минут никто не будет.

Второе принципиальное различие ноутбука и КПК связано с вводом информации. Хотя КПК со встроенной клавиатурой существуют, их не так много, поскольку, стоя в автобусе, например, с клавиатурой особо не развернёшься. С мышкой всё ещё сложнее. Поэтому была придумана прекрасная замена этой сладкой парочке, и это… экран! Он чувствителен к нажатию, по нему можно водить специальной палочкой, которая называется стилус (более правильно «стило», но так уж в русском языке устоялось).

Этот интерфейс предельно интуитивен. Хочешь нажать кнопку на экране – коснись её стилусом! Для набора текста на КПК применяется так называемая «виртуальная клавиатура» - ее клавиши отображаются прямо на экране, и текст запросто можно набирать, касаясь их стилусом.

Есть и различные варианты рукописного ввода. Хочешь написать слово – напиши его от руки прямо на экране или в специальной области ввода (называется такой способ введения информации граффити)! Некоторые системы распознают естественный ввод, некоторым нужно немного помочь, разделяя буквы или рисуя их в упрощённом начертании. Но всё равно писать от руки мы привыкли с детства.

Современные КПК так мощны, что их вполне можно сравнивать по возможностям с обычными компьютерами конца девяностых. Процессоры 400 МГц, 64 Мб памяти, карточки памяти (дискеты) от 32 Мб до 6 Гб! Звучит солидно! Поэтому главным ограничителем возможностей КПК всё же является небольшой экран. Его разрешение сегодня составляет обычно 320х320 или 240х320 точек, поэтому, например, документы и веб-страницы, свёрстанные для большого компьютера, приходится как-то специально обрабатывать, иначе их уж очень неудобно просматривать.

Фильмы и трёхмерные игры, разумеется, тоже теряют изрядную часть зрелищности. И совсем смешно выглядит дизайнер или архитектор, выполняющий свою сложнейшую работу на этом крошечном экранчике. (Впрочем, существует и карманный вариант AutoCAD"a!:) Поэтому каждому – своё. Многие задачи лучше выполнять на ноутбуке или стационарном компьютере, будет гораздо удобней. Но всё же у КПК имеется множество других областей применения, для которых эти машинки феноменально удобны и порой незаменимы.

1

2

3

>

Основой внутреннего устройства большинства продаваемых в настоящее время карманных персональных компьютеров (КПК) до сих пор является процессор Intel PXA250 микроархитектуры Intel XScale. Этот процессор, обладающий сравнительно высокими тактовой частотой и скоростью обработки данных, совместно с другими комплектующими составил базис архитектуры многих моделей КПК. Он обеспечил широкие функциональные возможности и высокую производительность данных устройств. Кроме того, процессор Intel PXA250 стал важным этапом эволюции элементов этого типа. Он заложил основы дизайна пришедших ему на смену моделей процессоров Intel XScale и созданных на их базе улучшенных моделей КПК.

оявление вычислительных устройств стало закономерным этапом развития цивилизации, когда потребовалась обработка значительных потоков информации. Причем настоящий прорыв в этом процессе произошел после появления компьютеров, ориентированных на индивидуальную работу.

Несмотря на краткость истории персональных компьютеров, сегодня уже трудно представить себе жизнь без этих функционально сложных устройств. Их архитектура и работа основаны на использовании новейших полупроводниковых технологий. Благодаря уникальным потребительским свойствам и богатым функциональным возможностям персональные компьютеры получили широкое распространение практически во всех сферах человеческой деятельности — от обороны, промышленного производства и бизнеса до сферы образования, культуры и досуга.

Дополненные специальными аппаратно-программными средствами, обеспечивающими выход в Интернет, компьютеры становятся центрами доступа к накопленным мировым информационным ресурсам человечества, представленным специализированными сайтами, базами данных, библиотеками. Кроме того, данные устройства являются также центрами скоростной связи, успешно заменяющими традиционную почту, поскольку последняя не обладает должным уровнем оперативности при доставке информационных сообщений, среди которых уже значительную долю составляет мультимедийная информация.

Однако у настольных систем, являющихся доминирующим в настоящее время классом компьютеров, при всех их достоинствах есть один принципиальный недостаток. Дело в том, что ни конструкция этих устройств, ни габариты, ни вес, ни, конечно, способ электропитания не допускают их мобильного использования, в то время как потребность в портативных устройствах чрезвычайно высока.

Действительно, многие специалисты, занятые в процессах оперативной обработки информации, в силу производственной необходимости вынуждены значительную долю рабочего времени находиться вне своих офисов, а это означает, что они не имеют доступа к своим компьютерам.

Одним из решений для указанной группы специалистов является использование мобильных компьютеров типа ноутбук. Однако при всем многообразии возможностей данного класса компьютеров эти устройства не всегда приемлемы. Дело в том, что, несмотря на постепенное уменьшение габаритов и веса этих компьютеров, в некоторых случаях требуются еще более компактные изделия, характеризующиеся не только значительно меньшим весом, но и более длительным сроком работы от аккумуляторных батарей.

Оптимальным в таких случаях, а возможно, и единственным сегодня решением могут стать карманные персональные компьютеры (Pocket PC) — КПК, или, как их принято называть во всем мире, PDA (Personal Digital Assistant). В пользу этого выбора говорит тот факт, что благодаря успехам современных полупроводниковых технологий эти сверхкомпактные компьютеры постепенно становятся полноценными мультимедийными устройствами, способными в ряде случаев заменить даже настольные варианты компьютерных систем. Более того, в последнее время архитектуру КПК стали расширять средствами беспроводной радиосвязи, не говоря уже о том, что для этого класса компьютеров промышленность выпускает широкий спектр дополнительных устройств. Они способны значительно увеличить и без того обширные функциональные возможности КПК. Для подключения этих дополнительных средств достаточно того, чтобы данные устройства и КПК обеспечивали поддержку соответствующих стандартов. Это, как правило, возможно благодаря наличию в архитектуре карманных компьютеров большого числа интегрированных контроллеров, реализованных в ограниченном числе полупроводниковых микросхем.

Мифы и реальность

ценивая возможности карманных персональных компьютеров, большинство потенциальных пользователей нередко высказывают сомнения по поводу обоснованности цен, по которым данные устройства предлагаются многочисленными фирмами-производителями.

Действительно, по габаритам и дизайну многие (если не все) варианты КПК напоминают калькуляторы. Цена же ряда моделей этих сверхкомпактных компьютеров зачастую соизмерима со стоимостью простейших ноутбуков — изделий, более известных широкой публике, а соответственно и более популярных на потребительском рынке. Кроме того, анализируя перспективность тех или иных моделей КПК, будущим пользователям приходится также учитывать рост функциональных возможностей мобильных телефонов. Эти быстро развивающиеся аппараты с помощью встроенных аппаратно-программных средств во многих случаях уже способны выполнять непростую обработку аудио- и видеоданных с передачей результатов по высокочастотным радиоканалам стандартных сотовых сетей, при сохранении, конечно, традиционных функций голосовой связи.

Определенную неразбериху в умы потенциальных пользователей мобильных компьютеров вносят маркетинговые службы фирм, производящих процессоры для КПК. Испытывая справедливую гордость за совершенство дизайна и функциональные возможности процессоров, руководители и сотрудники этих фирм часто проводят презентации, в ходе которых рассказывают о возможностях своих изделий и достигнутых результатах по совершенствованию полупроводниковых технологий и внутренней структуры элементов. В многочисленных выступлениях они нередко подчеркивают наличие встроенных в состав высокопроизводительных процессоров, созданных для рынка КПК, большого числа специализированных контроллеров, а в последних разработках — еще и элементов памяти сравнительно большого информационного объема.

Следствием данного маркетингового прессинга становится то, что у многих потенциальных пользователей КПК возникает ряд иллюзий, самой распространенной из которых является то, что практически все возможности данных компьютеров определяются исключительно используемыми процессорами. Более того, многие считают, что конструирование КПК сводится в основном к обеспечению корректного ввода-вывода сигналов используемого процессора. Следствием этого является ошибочное представление о КПК как об очень простой системе, состоящей из дисплея, нескольких переключателей и внешних разъемов и еще, может быть, из нескольких дополнительных элементов, например динамика, микрофона, антенны Wi-Fi. Что же касается большой разницы между стоимостью конечного изделия и ценой процессора, достигающей нескольких сотен долларов (а это означает повышение цены в несколько десятков раз), то данная несправедливость лежит исключительно на совести компьютерных фирм, производящих и реализующих подобные компактные компьютеры.

Отдавая должное творческим успехам разработчиков процессоров для КПК, необходимо подчеркнуть ошибочность подобных мнений, доказательством чему послужит анализ элементов и структуры одной из моделей КПК, приведенный ниже. Ее архитектуру, а также реализованные в ее конструкции идеи и технологии можно рассматривать как типичные для подобных изделий. Основу же данной модели составляет процессор Intel PXA250.

Процессор Intel PXA250

Структура и параметры

Процессор Intel PXA250, разработанный и выпускаемый корпорацией Intel, ориентирован на рынок карманных персональных компьютеров, смартфонов, коммуникаторов разного типа, включая устройства, снабженные средствами беспроводной связи, а также встроенные системы обработки данных и т.п.

Функциональная схема Intel PXA250, описывающая структуру, интегрированные элементы и контроллеры, входящие в состав данного процессора, представлена на рис. 1.

В основе процессора Intel PXA250 лежит 32-битное RISC-ядро Intel XScale, обеспечивающее суперскалярное выполнение команд. Строение этого ядра основано на архитектуре Advanced RISC Mashines (ARM). Система команд Intel PXA250 совместима с ARM версии 5TE ISA (ARM Thumb Instruction Support, ARM DSP Enhanced Instructions). Это обеспечивает преемственность программного обеспечения, разработанного под предшествующие модели процессоров этого типа, например под ранее выпущенный процессор Intel PXA210.

Однако, унаследовав многое от своих предшественников, очередное ядро процессора от Intel имеет и некоторые особенности. Так, ядро XScale процессора Intel PXA250 обладает следующими характеристиками:

32-Кбайт кэш команд;

32-Кбайт кэш данных;

2-Кбайт мини-кэш данных (отдельно от L1);

2-Кбайт мини-кэш команд (предназначен для резидентной программы отладки);

40-битный аккумулятор и расширенное 16-разрядное устройство умножения для обработки мультимедийной информации;

Средства управления памятью инструкций и данных и др.

Наряду с ядром Intel XScale в процессор интегрировано множество технических средств.

Встроенный в процессор Intel PXA250 контроллер памяти поддерживает широкий ассортимент типов микросхем памяти с учетом их разной внутренней и внешней организации: до четырех банков памяти SDRAM, шесть статических чипов памяти SRAM, SSRAM, Flash, ROM, SROM, а также чипы-компаньоны. Кроме того, компьютерная система, созданная на основе Intel PXA250, может быть оснащена одним либо двумя слотами PCMCIA или CompactFlash. При этом интерфейс системной памяти поддерживает: 100 МГц SDRAM, от 4 до 256 Мбайт SDRAM, четыре банка SDRAM по 64 Мбайт.

Встроенный контроллер жидкокристаллического дисплея (LCD) способен работать с пассивными или активными панелями LCD. Этот контроллер обеспечивает поддержку 1, 2, 4 бит серого и 8- или 16-битную глубину цвета. Возможна работа с дисплеем разрешения 1024x1024, однако рекомендованное разрешение — до 800xЅ600 пикселов при 16-битной глубине цвета.

Пример подключения компонентов компьютерной системы к встроенным в структуру процессора Intel PXA250 контроллерам представлен на рис. 2.

Рис. 2. Пример подключения компонентов компьютерной системы к процессору Intel PXA250

Процессор Intel PXA250 поддерживает работу ядра с тактовой частотой 100-400 МГц (для сравнения: максимальная тактовая частота предыдущего процессора, Intel PXA210, достигала значения 200 МГц). Разные режимы эксплуатации обеспечивают масштабирование компьютерной системы, созданной на основе Intel PXA250, как по производительности, определяемой тактовой частотой, так и по энергопотреблению, зависящему от тактовой частоты и напряжения питания. При этом чем больше напряжение питания процессора (конечно, в пределах допустимого уровня), тем выше можно установить значение тактовой частоты, и наоборот — чем меньше напряжение питания, тем ниже максимальное значение тактовой частоты.

Максимальное энергопотребление процессора Intel PXA250 составляет 1,4 Вт, минимальное — менее 500 мВт.

Возможные штатные электрические и частотные режимы эксплуатации процессора Intel PXA250 приведены в табл. 1.

Воплощение архитектурных замыслов разработчиков и реализация широких функциональных возможностей процессора стали возможны благодаря применению хорошо отработанного технологического процесса. Процессор Intel PXA250 создан по CMOS-технологии с использованием литографии 0,18 мкм и шести слоев металлизации.

Кристалл процессора Intel PXA250 упакован в корпус PBGA с размерами 17Ѕ17 мм и содержит 256 контактов.

Остается добавить, что процессор Intel PXA250 стал важным этапом эволюции данного класса высокоинтегрированных элементов. Он послужил прообразом последующих поколений процессоров, созданных для сверхкомпактных устройств обработки данных, к которым относятся и карманные персональные компьютеры.

Перспективы развития

Следующей моделью линейки изделий микроархитектуры Intel XScale стал процессор Intel PXA255, в архитектуре которого применена внутренняя шина с более высокой пропускной способностью по сравнению с его прототипом. Это обеспечило большую производительность процессору Intel PXA255, а следовательно, и всей компьютерной системе, созданной на его основе. Тем не менее данный процессор следует рассматривать в качестве усовершенствованной модификации его предшественника, не требующей существенной переработки дизайна ранее выпущенных моделей КПК и платформ, первоначально созданных под Intel PXA250. Это открывает широкие возможности для скорейшего выпуска более совершенных изделий на базе существующих решений.

Однако, уделяя внимание эволюции процессоров микроархитектуры Intel XScale, необходимо отметить, что в дальнейшем были выпущены еще более совершенные элементы. Ими стали модели линейки Intel PXA26х, основное преимущество которых заключается в наличии интегрированной в состав процессора флэш-памяти: PXA261 — 16 Мбайт, PXA262 — 32 Мбайт. Кроме того, увеличено число встроенных контроллеров и уменьшены размеры корпуса процессора.

А не так давно было объявлено о выпуске следующего поколения процессоров микроархитектуры Intel XScale. Им стало семейство процессоров Intel PXA27x (ранее известное под кодовым названием Bulverde), которое содержит ряд новых технологий, удовлетворяющих потребности пользователей мобильных телефонов и карманных персональных компьютеров. Это первая продукция, в которую была интегрирована технология Intel Wireless MMX, обеспечивающая дополнительную производительность трехмерных игр и улучшенное воспроизведение видеоматериалов при увеличенном времени автономной работы. В новой микросхеме также применяется технология, аналогичная той, что используется в процессорах Intel для мобильных ПК, — Wireless Intel SpeedStep, позволяющая значительно экономить энергию за счет интеллектуального управления напряжением и тактовой частотой.

Кроме того, корпорация Intel впервые интегрировала в платформу Intel Wireless Trusted Platform важные функции безопасности для предоставления таких услуг, как доверительная загрузка, защищенное хранение частной информации и криптографических ключей и поддержка стандартных протоколов безопасности. Для расширения возможностей телефонов со встроенными камерами и повышения качества съемки корпорация Intel разработала технологию Intel Quick Capture, позволяющую увеличить разрешение изображения до 4 и более мегапикселов.

Процессоры семейства Intel PXA27x будут поставляться в различных конфигурациях с тактовыми частотами от 312 до 624 МГц и с интегрированной в стеки флэш-памятью Intel StrataFlash объемом до 64 Мбайт.

Однако, рассматривая возможности новейших перспективных линеек процессоров микроархитектуры Intel XScale, необходимо отметить, что, несмотря на все их преимущества, не они определяют рынок сверхкомпактных устройств обработки данных, к которым относятся КПК. Связано это с тем, что после появления на рынке новейших процессоров и связанных с ними спецификаций должно пройти некоторое время, необходимое для разработки и выпуска на рынок соответствующих моделей конечных изделий. Именно поэтому основой подавляющего большинства продаваемых моделей КПК является именно Intel PXA250, и только новейшие модели устройств, не получившие пока широкого распространения, созданы на Intel PXA255.

Платформа

Специалистами корпорации Intel на основе процессора Intel PXA250 разработана платформа Intel DBPXA250 (Intel DBPXA250 Development Platform for Intel Personal Internet Client Architecture), функциональная схема которой представлена на рис. 3. Эта разработка может рассматриваться в качестве сложной многофункциональной системы широкого спектра использования. На основе платформы Intel DBPXA250 могут быть созданы комплексы управления различными устройствами, информационные системы, центры обработки аудио- и видеоданных, а также системы проводной и беспроводной передачи данных. Однако в первую очередь данная платформа предназначена для исследовательских целей и отработки аппаратно-программных решений на основе технологий XScale.

Многие схемотехнические идеи приведенной платформы Intel DBPXA250 нашли воплощение в архитектурах карманных персональных компьютеров, созданных сторонними производителями. На рис. 4 представлена обобщенная структура одного из вариантов архитектуры КПК, в составе которой предусмотрено несколько подсистем беспроводной связи разного типа.

Рис. 4. Структура одного из вариантов КПК с несколькими подсистемами беспроводной связи

Необходимо отметить, что разработкой и производством КПК занимаются десятки компьютерных фирм. Далее мы рассмотрим КПК на примере конкретного устройства — Pocket LOOX 600 компании Fujitsu Siemens Computers.

Устройство КПК на примере Pocket LOOX 600

нешний вид КПК Pocket LOOX 600 фирмы Fujitsu Siemens представлен на рис. 5, а основные параметры этого компьютера приведены в табл. 2.

Таблица 2. Основные параметры КПК Pocket LOOX 600 фирмы Fujitsu Siemens

Основой архитектуры КПК Pocket LOOX 600 является сравнительно мощный процессор Intel PXA250 микроархитектуры Intel XScale, обеспечивающий высокую производительность всей системы аппаратно-программных средств за счет совершенства архитектуры КПК и высокой тактовой частоты работы ядра, достигающей 400 МГц. В тех же случаях, когда высокая производительность от данного компактного мобильного компьютера не требуется, возможна работа КПК в экономичном режиме, обусловленном снижением тактовой частоты, напряжения питания процессора и его тока потребления. Технология низкого энергопотребления, реализуемая для данного процессора за счет уменьшения производительности КПК, значительно увеличивает время его работы от аккумулятора. Установка данного режима осуществляется самим пользователем в соответствующих экранах меню. Дальнейшего снижения энергопотребления можно достичь благодаря возможности уменьшения яркости экрана LCD-дисплея, осуществляемого либо в ручном режиме, либо автоматически.

Память КПК Pocket LOOX 600 представлена двумя типами элементов: ОЗУ (RAM — оперативное запоминающее устройство) и ПЗУ (ROM — постоянное запоминающее устройство). При этом объем оперативной памяти составляет 64 Мбайт, ПЗУ — 32 Мбайт. Большой информационный объем встроенной памяти позволяет работать с широким спектром приложений.

Литий-полимерная (Lithium Polimer) батарея емкостью 1520 мА·ч, согласно прилагаемой к устройству технической документации, обеспечивает 10 часов работы и 100 часов в режиме ожидания. Подзарядка возможна как через входящий в состав комплекта крэдл, так и при непосредственном подключении КПК к внешнему малогабаритному блоку питания. При этом энергетические возможности компьютера возрастают вдвое с использованием второй батареи, которая не прилагается к КПК и приобретается пользователем отдельно.

Жидкокристаллический отражающий цветной сенсорный экран позволяет выводить изображение с разрешением 240x320 с большим количеством цветов, которое может достигать 65 536 (64 К). Технические параметры экрана дисплея обеспечивают яркую переднюю подсветку, а сенсорные возможности позволяют использовать рукописный ввод.

Основой системного программного обеспечения является операционная система Microsoft Pocket PC 2002, в составе которой предусмотрено меню быстрого запуска приложений — FSC SpeedMenu. Это позволяет оперативно открывать документы, программы КПК и папки, с которыми осуществляется регулярная работа. В случае же необходимости данную версию в настоящее время можно заменить более современной системой Microsoft Pocket PC 2003, обеспечивающей не только более широкие функциональные возможности КПК, но и зачастую, как показывает тестирование, существенно большую производительность, а также устойчивость работы.

Остается добавить, что встроенные в архитектуру КПК Pocket LOOX 600 средства Bluetooth обеспечивают беспроводное соединение и передачу данных по радиоканалу с различными устройствами, имеющими в своем арсенале аналогичные средства. Это могут быть, например, соответствующие модели сотовых телефонов, мобильные компьютеры, различная периферия.

Особенности внутреннего устройства

Структура Pocket LOOX 600 фирмы Fujitsu Siemens приведена на рис. 6, а на рис. 7-13 представлены фрагменты конструкции КПК с элементами архитектуры этого сверхкомпактного, многофункционального устройства обработки мультимедиаконтента. На приведенных фотографиях можно увидеть основные комплектующие и ряд важнейших полупроводниковых микросхем, включая процессор Intel PXA250 (рис. 8). При этом, оценивая особенности внутреннего устройства КПК, необходимо помнить, что данный Intel XScale-процессор служит основой не только описываемого варианта карманного персонального компьютера, но и многих моделей КПК от других фирм-производителей. Эти изделия широко представлены на современном компьютерном рынке, востребованы и пользуются заслуженной популярностью.

Рассмотрение архитектуры КПК Pocket LOOX 600 следует начать с крупных полупроводниковых элементов. На рис. 8 хорошо видны следующие микросхемы: слева от разъема LCD-дисплея (центральный бело-желтый разъем) — микросхемы Sharp LZ9FC22 и Microchip PIC16LF874, а справа от этого разъема — процессор Intel PXA250 и две микросхемы Intel 28F128J3A150.

Процессор Intel PXA250 — это самая большая микросхема на плате КПК, имеющая маркировку iPXA250B2C400 L2280223 (рис. 9). Параметры и внутреннее устройство этого центрального в архитектуре КПК элемента, в значительной степени влияющего на его функциональные возможности, были подробно описаны выше и не требуют дополнительного уточнения.

Рис. 9. Процессор Intel PXA250 с пассивными и активными элементами окружения

Микросхема SHARP LZ9FC22 поддерживает работу LCD-дисплея КПК, также произведенного фирмой Sharp. Наименование фирмы-изготовителя данного дисплея можно обнаружить на его кромке слева в верхней части КПК Pocket LOOX 600 (рис. 7 и 11).

Что касается архитектурных особенностей внутренней конструкции КПК Pocket LOOX 600, то необходимо отметить, что для корректной работы ряда элементов требуются сравнительно высокие напряжения электропитания, представляющие опасность для традиционных полупроводниковых микросхем. С целью обеспечения безопасной работы комплектующих КПК и привлечения внимания специалистов при настройке и возможном ремонте КПК электронные элементы с повышенными уровнями напряжения отделены от остальных компонентов специальной защитной пластиковой пленкой ярко-оранжевого цвета.

Возвращаясь к вышеупомянутому перечню полупроводниковых микросхем, следует отметить, что микросхема Microchip PIC16LF874 является весьма сложным микроконтроллером (CMOS FLASH Microcontroller). В этот функционально насыщенный элемент входит большое число интегрированных компонентов. Функциональная сложность структуры данной микросхемы Microchip PIC16LF874, в которой использован достаточно производительный RISC-процессор (RISC CPU), в какой-то мере меняет взгляд на архитектуру рассматриваемой компьютерной системы и позволяет утверждать, что данный КПК Pocket LOOX 600 в принципе является многопроцессорной системой.

Следующие микросхемы упомянутого перечня сравнительно крупных и важных полупроводниковых элементов данного сверхкомпактного мобильного компьютера имеют наименование Intel 28F128J3A150. Это микросхемы памяти Intel StrataFlash. Здесь уместно напомнить, что специальные фирменные технологии, реализованные в микросхемах этого типа памяти, именуемой Intel StrataFlash, обеспечивают повышенную плотность размещения программ и данных за счет хранения нескольких бит информации в каждой ячейке памяти.

Микросхема MAXIM MAX324xx, находящаяся рядом с многопозиционным манипулятором, расположенным в нижней части устройства (см. рис. 5 и 7-11), является элементом интерфейса ввода-вывода КПК Pocket LOOX 600.

В верхней части КПК Pocket LOOX 600 (см. рис. 5 и 7-11) хорошо видны некоторые элементы системы. Так, например, в центре расположены динамический звукоизлучатель, разъем для стереонаушников и контакты кнопки выключателя компьютера. Слева в торце КПК находятся колесо прокрутки, обеспечивающее скроллинг выводимых текстов, и два светофотодиода инфракрасной связи (ИК-порт). А справа, в противоположном торце устройства, расположен переключатель беспроводного интерфейса Bluetooth (рис. 11, 12).

Рис. 12. Обратная сторона КПК Pocket LOOX 600 без корпуса и со снятой аккумуляторной батареей

Необходимо отметить, что выше жидкокристаллической панели КПК находится розовый провод высоковольтного питания LCD-дисплея, а ниже этой панели можно увидеть плоский многопроводной пластиковый кабель (рис. 13). К слову сказать, этот кабель осуществляет информационно-логическую связь дисплея с электронными компонентами системы через упоминавшийся ранее разъем, расположенный в центре основной платы КПК (см. рис. 8).

В составе КПК Pocket LOOX 600 использована двухсекционная несъемная (встроенная в конструкцию) литий-полимерная аккумуляторная батарея SONY FUKUSHIMA емкостью 1520 мА·ч (см. рис. 12 и 13). Здесь же, на рис. 12, можно увидеть встроенные в конструкцию КПК слоты расширения и их контакты. Посредством этих слотов осуществляется подключение специальных карт стандартов CompactFlash II и MMC. Указанные карты расширения позволяют наращивать мощность аппаратно-программных средств данной малогабаритной компьютерной системы. В частности, с помощью модулей, выполненных в указанных стандартах, можно увеличить объем доступной памяти, что существенно расширяет функциональные возможности КПК. Кроме того, посредством слота CompactFlash II можно наращивать систему за счет подключения дополнительных устройств, в широком ассортименте выпускаемых компьютерной промышленностью. В качестве примера можно привести мультимедийные модули, а также модули распространенных интерфейсов проводной и беспроводной связи, обеспечивающих подключение КПК к локальным и глобальным сетям с целью приема и передачи разнообразной информации.

Модульность КПК и его возможное применение

Встроенные в состав КПК разъемы позволяют увеличивать объем памяти ПЗУ и расширять функциональные возможности данного малогабаритного, но производительного и функционально насыщенного устройства за счет подключения дополнительных модулей.

Например, к КПК, снабженным разъемом CompactFlash Type II, можно подключить миниатюрный накопитель на жестких дисках IBM MicroDrive или аналогичные устройства внешней памяти, емкость которых сегодня достигает уже 4 Гбайт, а в ближайшее время станет еще выше.

Кроме того, возможно подключение КПК к локальной сети WLAN. Можно также использовать сетевые карты LAN; карты флэш-памяти SecureDigital, MultiMedia Card, CompactFlash Type II; PCMCIA-порт; GPS-модуль, модем, видеокамеру, VGA, модуль TV и многие другие модули и карты.

Кстати, подключаемый к КПК модуль GPRS, добавляя к КПК функцию мобильного телефона, превращает данный сверхкомпактный компьютерный комплекс в весьма мощный персональный коммуникатор. Сохраняя возможности компьютера и голосовой связи стандарта GSM, этот модуль позволяет также подключаться к сети Интернет по стандартным радиоканалам операторов сотовой связи.

Кроме средств GPRS, в Интернет можно выйти посредством беспроводного подключения через Wireless LAN, а также через мобильный сотовый телефон стандарта GSM. При этом можно воспользоваться средствами Bluetooth телефона или других устройств, обеспечивающих выход во внешние сети через подключенные к ним модемы. Однако в случае необходимости информационную связь можно реализовать с помощью традиционных портов ИК (IrDA).

Карманный персональный компьютер, учитывая его малые вес и размеры, удобно применять для чтения книг в стандарте файлов *.pdf. Особенно это актуально в тех случаях, когда по каким-либо причинам нецелесообразно брать с собой громоздкие бумажные варианты. В процессе чтения текстовой информации с помощью КПК удобно использовать встроенное колесо прокрутки изображения на экране, отсутствующее во многих аналогичных устройствах.

КПК позволяет выполнять чтение и редактирование документов с помощью Microsoft Word. Набирать текст в КПК и редактировать его можно с помощью рукописного шрифта или его стандартного эквивалента. А посредством специальной клавиатуры, которая указана в списке дополнительных аксессуаров, работу с документами можно выполнять привычным способом.

В дополнение к редактору Word, представленному версией Pocket Word, в наборе Office можно найти и такие стандартные средства, как Excel в его КПК-версии — Pocket Excel, а также сравнительно простой калькулятор, поставляемый в качестве компонента стандартного пакета. Кроме того, пользователю доступны записные книжки, телефонные справочники и т.п. Полезным расширением офисных функций является возможность установки набора словарей, облегчающих работу с текстами на иностранных языках.

Используя же возможности мультимедиа, с помощью КПК можно смотреть видео, а также слушать аудиозаписи. Кстати, КПК можно применять в качестве диктофона, правда, учитывая сравнительно невысокую чувствительность встроенного микрофона, записывать целесообразно только голос самого пользователя, а не внешние источники звука. Режимы записи можно выбирать, варьируя число каналов и частоту дискретизации.

Рассматривая широкие функциональные возможности КПК, необходимо отметить, что карманные персональные компьютеры не следует считать эквивалентной заменой ноутбукам или настольным ПК. Но они могут рассматриваться в качестве удачного дополнения к ним.