Системный блок состоит из корпуса с блоком питания и материнской (системной) платы. Блок питания преобразует переменный ток в постоянный ток низкого напряжения. От мощности блока питания зависит, какое количество дополнительных устройств, которые не имеют собственного блока питания, можно подключать к системному блоку.

Материнская плата - основная часть компьютера, с помощью которой сочетаются другие элементы. Это большая печатная плата, на которой располагаются системная и локальная шины, микропроцессор, оперативная память, дополнительные микросхемы и слоты для подключения дополнительных устройств. Материнские платы унифицированы по типоразмерам (в настоящее время наиболее распространены AT, ATX, LPX, NLX).

Системная шина предназначена для передачи информации между центральным процессором и другими компонентами компьютера. В современных компьютерах применяются шины EISA, PCI, PCMCIA, AGP. Шины делятся на синхронные, где данные передаются соответственно к тактовой частоты (РСИ), и асинхронные, где данные передаются в произвольные моменты времени (EISA).

Центральный процессор (Central Processing Unit - CPU) - это большая интегральная схема, реализованная на одном полупроводниковом кристалле, что предназначена для программно управляемой обработки информации. В зависимости от типа инструкций, которые выполняются, различают микропроцессоры CISC (Complex Instruction Set Computer) и RISC (Reduce Instruction Set Computer). Первые микропроцессоры были CISC-процессорами. В RISC-процессорах используются инструкции одинаковой длины, которые проще и быстрее выполняются.

Разрядность микропроцессора определяет, сколько битов информации обрабатывается в нем за один такт. Первый микропроцессор Intel 4004, появившийся в 1971 p., был чотирирозрядним и имел тактовую частоту 750 КГц. С развитием процессоров их тактовая частота, разрядность регистров и внешней шины данных увеличиваются, улучшается декодирования команд. Современные компьютеры Pentium III имеют тактовую частоту 450 МГц и выше.

Оперативная память бывает динамичной или статичной. Оперативная память динамического типа - это память с произвольным выбором (Dynamic Random Access Memory, DRAM). Каждый бит такой памяти представляется как наличие или отсутствие заряда на конденсаторе, образованном в структуре полупроводникового кристалла. Статическая память (Static RAM - SRAM) как элементарную ячейку использует статический триггер, состоящий из нескольких транзисторов. Эта память имеет высокое быстродействие, но она дороже.

По способу доступа к данным память разделяют на синхронную и асинхронную. Микросхемы динамической памяти выполняются в различных корпусах: SIMM (Single In line Memory Module), DIMM (Dual In line Memory Module). SDRAM синхронизирована с системным таймером, который управляет центральным процессором. SDRAM II (DDR - Double Data Rate) использует более точную внутреннюю синхронизацию, что вдвое увеличивает скорость доступа.

В видеопамяти используется динамическая оперативная память, которая имеет ряд особенностей: доступ осуществляется достаточно крупными блоками, перезаписи данных происходит без прерывания процедуры считывания.

BIOS (Basic Input/Output System) - специальная микросхема, которая содержит набор программ ввода-вывода, с помощью которых операционная система и прикладные программы могут взаимодействовать с устройствами компьютера на физическом уровне; программу тестирования компьютера и его устройств, что запускается при включении компьютера; программу setup для изменения параметров, определяющих конфигурацию компьютера.

Устройства хранения информации

Накопители информации предназначены для длительного хранения больших объемов информации. Этот вид памяти, в отличие от оперативной, энерго-независимый, т.е. информация не теряется после выключения питания компьютера. В основе работы устройств хранения информации лежат разные принципы (магнитные, оптические и т.п.). Стоимость хранения единицы информации на них значительно ниже по сравнению с оперативной памятью, а объем носителей, которые используются в этих устройствах намного больше, однако время доступа к информации в них еще больше. Различают накопители со сменными и неизменными носителями. Надежность сохранения информации на несъемных носителях значительно больше, а время доступа меньше.

Для интеграции в компьютер накопителей информации разработаны специальные интерфейсы, из которых на сегодняшний день наиболее популярные IDE (Integrated Drive Electronics) и SCSI (Small Computer System Interface).

Интерфейс SCSI был разработан в 1970 p. К шине можно подключать до восьми устройств, включая основной контроллер SCSI. Контроллер SCSI имеет собственный BIOS, который управляет вось-мирозрядною шиной SCSI, освобождая центральный процессор.

Интерфейс IDE был предложен в 1988 г. Функции контроллера реализованы в электронной части устройства. Обмен данными может осуществляться как через центральный процессор (РИО - Programmed Input/Output), так и напрямую (DMA - Direct Memory Access).

Стримеры - накопители на магнитных лентах. Они обычно используются для создания архивных копий большого объема и имеют встроенные средства сжатия данных.

Накопители на жестких дисках - это устройства с неизменным носієм. их часто называют винчестерами. Они содержат механический привод, головки считывания записи на несколько носителей и контроллер, обеспечивающий работу устройства и передачу данных. Для записи информации используются магнитные свойства поверхности дисков-носителей.

Накопители на жестких дисках отличаются друг от друга прежде всего своей емкостью и скоростью работы. Скорость работы диска характеризуется двумя показателями: временем доступа к данным на диске и скоростью чтения и записи данных на диск.

При чтении или записи коротких блоков данных, расположенных в разных участках диска, скорость работы определяется временем доступа к данным, а при считывании или записи больших блоков данных гораздо важнее пропускная способность тракта обмена с диском.

Накопители на сменных дисках: приводы для дискет размером "и 5,25" - FDD (Floppy Disk Drive), магнитооптических дисков - MOD (Magneto-Optical Disk), CD-ROM, CD-RW, DVD (Digital Versatile Disk). Они позволяют переносить информацию с одного компьютера на другой и делать архивные копии информации, содержащейся на жестком диске.

Следует заметить, что время доступа и скорость чтения-за-аписи зависят не только от самого устройства, но и от параметров всего тракта обмена с диском: от быстродействия контроллера диска, системной шины и центрального процессора компьютера.

Клавиатура является основным устройством ввода информации в компьютер. Это совокупность механических датчиков, воспринимающих нажатия на клавиши и замыкающих определенную электрическую цепь. Разработано много видов клавиатур, отличающихся в основном по эргономическими качествами. В клавиатуру могут встраиваться дополнительные устройства, например микрофон. Наиболее распространены два вида клавиатур: с механическим и мембранным переключателями. Технология, основанная на мембранных переключателях, считается более прогрессивной, хотя особых преимуществ не имеет.

Мыши и трекболы - это координатные устройства ввода информации в компьютер. Они имеют две или три кнопки управления, но третья кнопка практически не используется. Кроме того, двокнопкова мышь может иметь специальное колесико для быстрого просмотра многостраничной информации. Распространены как механические мыши, так и оптические, которые позволяют достигать большей точности. Есть три способа подключения мыши: через последовательный СОМ-порт, порт PS/2 и порт USB. В трекболі движется не корпус, а только его шарик, что позволяет повысить точность управления курсором и не требует дополнительного пространства для работы. Трекболы обычно используются в портативных компьютерах.

Сканер - это устройство, с помощью которого информация с бумажных носителей вводится в компьютер. Оптическое разрешение сканера определяет размер элементов, которые сканер передает без искажений. Разрешающая способность зависит от количества элементов, используемых на единицу длины в линейке светочувствительных элементов и от шага перемещения устройства сканирования. Она измеряется в dpi - количество точек на дюйм.

Все модели сканеров можно разделить на ручные, планшетные, рулонные и барабанные. Ручные сканеры надо перемещать рукой по материалу, который сканируется. В планшетных сканерах головка сканирования перемещается по изображению с помощью шагового двигателя. Рулонные сканеры протягивают изображения через устройство сканирования. Барабанные сканеры используют фотоэлектронный множитель как светочувствительный элемент.

Кроме того, сканеры разделяют на однопроходные, что используют три линейки для одновременного получения информации о три основные цвета, и трипрохідні, что за один проход получают информацию о какой-то один цвет. Цветовая разрядность сканера определяется количеством битов, используемых для хранения информации о цвете. Современные сканеры используют не менее 24 бит (8 бит на каждый цвет).

Для связи с компьютером сканеры используют последовательный и параллельный порты, а также интерфейсы SCSI и USB.

Электронный планшет - координатный преобразователь, используется в основном для задач САПР.

Джойстик - аналоговый рычажный устройство для ввода координатной информации. Он используется практически только в играх и тренажерах.

Современные технические средства обработки данных позволяют организовать выполнение информационных процессов на основе компьютерной технологии путем создания автоматизированной системы обработки данных банка (АСОДБ). Главной целью создания этих систем является автоматизация информационных процессов банка и усовершенствование формы организации их выполнения.
Создание и внедрение АСОДБ приводит к тому, что информационным процессам, их организации, проектированию, подготовке и выполнению в банке уделяется такое же внимание, как и производственным. В структуре управления банка возникает специализированное подразделение, которое ответственно за упорядочение, регламентацию и непосредственное выполнение информационных процессов банка.
Современные технические средства обработки данных позволяют организовать выполнение информационных процессов на основе принципиально новой технологии. АСОДБ позволяет решать такие задачи, прежде не решавшиеся из-за трудоемкости, времени и затрат, как перспективное и оперативное оптимальное планирование продаж банковских продуктов. По-новому организуется и работа управляющего аппарата. Работник управления становится неотъемлемым звеном в человеко-машинной системе управления, элементом которой является АСОДБ, труд его более четко проектируется, планируется, регламентируется, контролируется.
Суть разработки АСОДБ - совершенствование системы потоков информации (как материальной основы всей системы управления) банка, системы выработки и принятия перспективных и оперативных решений. Существенные изменения претерпевает организация собственно информационных функций в управлении. Компьютеры, объединенные в локальную вычислительную сеть банка, постепенно "вбирают" в себя все работы информационного характера и превращаются в единый комплекс автоматизированных рабочих мест (АРМ) банка, где знания, опыт и навыки специалистов управления наилучшим образом сочетаются с быстродействием автоматических средств переработки информации.
В автоматизированных системах обработки данных с помощью современных технических средств реализуются процессы, характерные для информационных систем: фиксация информации о происходящих процессах производственно-хозяйственной деятельности, отражение состояния и динамики этой деятельности в так называемых базовых массивах, выполняющих функцию информационной модели банка. Информационная модель банка с помощью программного аппарата математического обеспечения АСОДБ позволяет получать различные систематизированные данные обо всех этапах производственно-хозяйственной деятельности банка. Информационная модель поставляет также исходные данные при решении задач экономического прогнозирования и планирования.
В АСОДБ выделяют функциональные и обеспечивающие подсистемы.
Функциональные подсистемы обеспечивают информацией органы управления производственно-хозяйственной деятельностью. Обеспечивающие подсистемы выполняют собственно информационные процессы в АСОДБ и ответственны за их подготовку и организацию. Чаще всего выделяют подсистемы математического, программного, технического, информационного и организационного обеспечения. В математическое обеспечение включают модели, методы и алгоритмы решения задач и выполнения информационных процессов в АСОДБ. Программное обеспечение - это комплекс программ и инструкций к ним для решения на ЭВМ задач. Техническое обеспечение включает технику автоматизации и механизации выполнения информационных процессов в АСОДБ, а также инструкции по их эксплуатации и обеспечению надежного функционирования. Информационное обеспечение регламентирует потоки и подготовку информации в АСОДБ, организацию выполнения информационных процессов в локально вычислительной сети банка. Организационное обеспечение регламентирует действие каждого работника банка по отношению к АСОДБ. Программное обеспечение разделяют на специальное и общее. Специальное программное обеспечение нацелено на получение документов и сведений производственно-хозяйственного значения. Общее программное обеспечение включает программы, предназначенные для преобразования данных (сортировка, группировка, слияние) безотносительно к их содержанию.

Государственный комитет российской федерации

по высшему образованию

Нижегородский технический колледж

Лаборатория современного технического офисного оборудования

Учебное пособие

По специальности 2202

дисциплина

“Технические средства обработки информации”

Автоматизированные системы обработки информации и управления

Разработал: Шишанов Ю.А.

Утверждено на заседании

предметной комиссии

протокол №___ от ________19___г.

Председатель комиссии

_______________________________

г. Н. Новгород 2000г.

1. Введение 6

1.1. Понятие: информация и информатика. Воздействие средств информации на органы чувств. Виды компьютерной информации 6

2. Средства копирования и размножения 12

2.1. Электрографическое копирование 12

2.1.1. Основные принципы электрографического копирования. 12

2.1.2. Принципы работы современных аналоговых копировальных аппаратов 14

2.1.3. Плоскостной электрографический аппарат ЭП-12 Р2 (ЭРА-12РМ) 21

2.1.4. Портативная настольная копировальная машина "Canon" FC-2. 22

3. Настольная электронная типография. ПЭВМ, периферийное оборудование и программное обеспечение 31

3.1. Устройства ввода 31

3.1.1. Клавиатура, мышь. Назначение, устройство и принцип работы 31

3.1.2. Джойстик, световое перо, дигитайзер. Назначение, устройство и принцип работы 33

3.1.3. Сканеры, типы сканеров и их технические характеристики. Назначение, состав и принцип работы 35

3.2. Устройства вывода 42

3.2.1. Мониторы и их характеристики. Назначение, состав и принцип работы. 42

3.2.2. Принтеры ударного действия. 53

3.2.3. Принтеры не ударного действия 56

3.2.4. Термический принтер 60

3.2.5. Плоттеры 61

4. Методы и средства мультимедиа 63

4.1. Методы и средства мультимедиа 63

4.1.1. Понятие мультимедиа, мультимедийный РС 63

4.1.2. Звуковая карта. Назначение, состав и принцип работы 66

4.1.3. Аналого-цифровое преобразование 67

4.1.4. Кодирование звуковых данных. Характеристики модулей записи и воспроизведения. 68

4.1.5. Модуль синтезатора. Синтез звука на основе частотной модуляции, таблицы волн, физического моделирования и их характеристики. 69

4.1.6. Объем памяти 75

4.1.7. Видео карта. Назначение, состав, и принцип работы по функциональной схеме. 78

4.1.8. Мультимедиа-ускорители 84

5. Офисное оборудование 86

5.1. Телевидение 86

5.1.1. Телевизионные стандарты 86

5.1.2. Упрощенная функциональная схема передатчик звука 91

5.1.3. Цветной кинескоп 97

5.1.4. Система телетекста 99

6. Кассетные видеомагнитофоны 106

6.1. Кассетные видеомагнитофоны “Электроника ВМ-12” 106

6.1.1. Лентопротяжный механизм 112

7. Телекоммуникационные средства связи 116

7.1. Факсимильная связь 116

7.1.1. Основные принципы факсимильной связи 116

Занятие 1. Принцип работы современного факсимильного аппарата 118

7.2. Сотовые телефоны 123

7.2.1. Принципы построения сотовой сети 123

7.2.2. Сотовые телефоны 130

7.2.3. Организация сотовой сети связи 134

8. Пейджинговая связь 136

8.1. "История пейджинга" 136

8.2. "Характеристики радиосигнала" 137

8.2.1. 16K0F1D 137

8.2.2. "Основные протоколы пейджинговой связи" 137

8.2.3. Протокол POCSAG 138

8.2.4. Протокол FLEX 138

8.2.5. Протокол ERMES 139

8.3. "Условное распространение радиоволн" 141

8.4. "Радиопейджинг в России" 142

8.5. "Будущее пейджинговой связи" 142

9. Телекоммуникационные средства связи 147

9.1. Локальные и глобальные вычислительные сети 147

9.1.1. Понятие: локальные и глобальные ВС 147

9.2. Топология сети 150

9.2.1. Топологий «звезда» 150

9.2.2. Кольцевая топология 151

9.2.3. Шинная топология 152

9.3. Компоненты локальной сети 153

Литература:

О. Колесниченко, И. Шишигин “Аппаратные средства РС” Дюссельдорф, Киев, Москва, С. Петербург.

Справочник пользователя. “Модемы”. Лань С. Петербург 1997 г

Бэрри Нанс. “Компьютерные сети” Бипом Москва 1996 г.

Г. Вачнадзе. “Всемирное телевидение” Тбилиси изд. “Ганатлеба” 1989 г.

В. Фигурнов “IBM PC для пользователя”. С. Петербург 1994 г.

А. Коцубинский, С. Грошев. “Современный самоучитель работы в сети Интернет” Изд. Триумф. Москва 1997 г.

Берри Пресс “Ремонт и модернизация ПК” Библия пользователя. Изд. Диалектика. Москва. С. Петербург, Киев. 1999 г.

А. Бобров “Копировальная техника”, Сервис «Ремонт и обслуживание», Выпуск 9, Изд. ДМК, Москва 1999г.

В. Поляков. “Посвящение в радиоэлектронику”. Изд. Радио и связь. Москва 1988г.

В. Джакония, А. Гоголь, Я. Друзин и др. Телевидение: учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1997.

В. Виноградов Уроки телемастера. Изд. 2. – С.-Пб.: ЛАНЬ, КОРОНА-ПРИНТ, 1997.

1.Введение

1.1.Понятие: информация и информатика. Воздействие средств информации на органы чувств. Виды компьютерной информации

Понятие: информация и информатика

Информация - (от латинского слова Informatio разъяснение, изложение). Первоначальные – сведения, передаваемые одними людьми другим людям устным, письменным или каким-либо другим способом (например, с помощью условных сигналов, с использованием технических средств и т. д.), а также сам процесс передачи или получения этих сведений.

Информатика , дисциплина, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности её создания, преобразования, передачи и использования в различных сферах человеческой деятельности.

Благодаря наличию у человека пяти органов чувств, информация об окружающей среде поступает к человеку постоянно. Больше всего информации дает зрение. Если глаза открыты, то через них поступает огромное количество информации о форме и цвете предметов, о том, где они находятся, и даже о том, как они двигаются.

Вывод:

Вся информация, поступающая к человеку, состоит из сигналов.

Человек эти сигналы получает, обрабатывает и либо исполняет, либо запоминает.

Воздействие средств информации на органы чувств.

Человек так устроен, что он защищается от ненужной, непонятной и неприятной информации. Она проходит мимо него. В этом случае человек не обрабатывает её, а значит, не может запомнить и превратить в знание.

Та информация, которая не может быть понята и усвоена, называется - информационным шумом.

Вывод:

1. Человеку трудно потреблять информацию. Он может делать это только очень маленькими порциями. Любая перегрузка превращается в информационный шум, и. она становиться бесполезной, то есть не превращается в знания.

2. Человеку трудно обработать информацию. От этого он устает.

3. Человек можем, ошибиться. Из-за информационного шума он можем неправильно обработать информацию и превратить её ложное знание.

4. Человек необъективен (т.е. воспринимает информацию не такой, какой она есть, а такой, какой она ему кажется). Если информация совпадает с его личным мнением, он принимает, обрабатывает и усваиваем её очень легко. Если информация ему неприятна, он усваивает ее с большим трудом и многое остается без внимания.

5. Человек не может долго хранить информацию. Если не закреплять знания постоянными упражнениями, информация очень быстро забывается.

Что же такое компьютер?

Компьютер - это электронная машина, которая может:

Принимать информацию;

Обрабатывать информацию;

Хранить информацию;

Выдавать информацию.

Как было ранее сказано, этими функциями обладает и человек. Однако делает он это медленно, иногда с ошибками и не всегда охотно. Компьютер освобождает нас от необходимости обрабатывать горы информации, но делает он быстро, безотказно, выдает в том виде, в котором удобно человеку, и хранит сколь угодно долго.

Выполнения всех выше изложенных функций рассмотрим на примере компьютерной игры:

Диалог компьютерной программы с человеком побуждающей к нажатию клавиши клавиатуры, джойстика или мыши - функция приема информации:

Анализ положения курсора относительно объекта на картинке монитора и принятие решения к действию - функция обработки информации

Вывод события на экран монитора - функция выдача информации

Вывод:

С точки зрения компьютера нет никакой разницы, чем заниматься. Он может составлять расписание школьных занятий, или расписания движения поездов. Может управлять работой большого цеха, а может управлять движением какого либо объекта в игре. Во всех случаях компьютер - это машина, которая делает одно и то же дело: получает, обрабатывает, сохраняет и выдает информацию.

Виды компьютерной информации

Как ранее было сказано, человек имеет дело со многими видами информации. Рассмотрим, какую информацию компьютер, по сравнения с человеком, не может принять, поэтому, обработать, хранить и выдавать.

Так, ввести в компьютер запах розы, вкус яблока или мягкость плюшевой игрушки - нельзя никак.

Ранее говорилось, что компьютер это электронная машина, а значит, он работает с сигналами. Поэтому компьютер может работать только с той информацией, которую можно представить в виде сигнала. Если бы можно было представить вкус, запах в виде сигнала, то компьютер ног бы работать и с такой информацией, но делать этого пока не научились.

Надо отметить, что хорошо превращается в сигналы то, что мы видим. Для этой цели используют специальные электронные устройства: видеокамеры, цифровые фотоаппараты, сканеры.

Давно научились превращать в сигналы то, что мы слышим. Делают это с помощью микрофона.

Очень трудно превращать в сигналы то, что человек чувствует с помощью обоняния, осязания и вкуса. Ученые ещё не нашли таких способов. Значит, компьютеры с такой информацией работать, пока, не могут.

Вывод:

Компьютер может, работать только с той информацией, которую мы видим и слышим.

Пять видов компьютерной информации

Современные компьютеры могут работать с пятью видами информации:

Числовой информацией (числа);

Текстовой информацией (буквы, слова, предложения, тексты);

Графической информацией (картинки, рисунки, чертежи);

Звуковой информацией (музыка, речь, звуки);

Видеоинформацией (видеофильмы, мультфильмы, кинофильмы).

Все эти пять видов информации вместе называют одним словом: - мультимедиа.

Если компьютер может работать со всеми этими пятью видами информации, то его называют мультимедийным.

Если компьютерная программа использует все эти виды информации, то её называют мультимедийной.

Числовая информация

Для передачи информации на большое расстояние по проводам сто лет начал человек изобрел телеграф. Нашелся способ превращения чисел и букв в сигналы - специальная телеграфная азбука (Азбука Морзе). Короткий сигнал «точка». Длинный сигнал - «тире».

Для компьютеров азбука Морзе не пригодна, так как очень неудобно разбираться с тем, какой сигнал длинный, а какой короткий. Придумали более простые сигналы: если есть сигнал, то это единица. Если нет - нолик. Осталось научиться представлять числа в виде единиц и ноликов. Компьютер делает гак:

0 – 0 (ноль)

1 – 1 (один)

2 – 10 (ноль - один)

3 – 11 (один - один)

4 – 100 (один - ноль - ноль)

5 – 101 (один - ноль - один)

6 – 110 (один - один - ноль)

7 – 111 (один - один - один)

8 – 1000 (один - ноль - ноль - ноль)

9 – 1001 (один - ноль - ноль - один)

10 – 1010 (один - ноль - один - ноль)

Если необходимо перевести число 1999 в сигналы (двоичный код) то компьютер сам способен перевести его.

1998-11111001110

1999-11111001111

2000- 11111010000

Минимальное число представления информации - (ноль и один) – называют битами . Группа из восьми битов - байтами . Их четырех - полубайт .

В один байт можно записать число от 0 до 255. Для записи числа 1998 необходимо воспользоваться вторым байтом.

В двух байтах можно записать число - от 0 до 65535.

В трех - от 0 до 16 миллионов.

Текстовая информация

Каждой букве присваивается числовой номер. Например - букве «А» число 1, а букве «Б» - 2. Надо сказать, что прописные и заглавные буквы имеют разное число. В том числе, русский алфавит и латинский имеют свою кодировку. Для того чтобы различные компьютеры понимали друг - друга ученые выработали единый стандарт представления букв числами и назвали его «Кодировкой символов» «КОИ» (Рис. 1.1 .1).

Рис. 1.1.1. Кодировка символов

Превратив буквы в числа, компьютер превращает числа в сигналы, и записывает их битами, из которых собираются байты:

А - 192- 11000000

Б - 193 - 11000001

В - 194- 11000010

Г- 195- 11000011

Графическая информация

Компьютеры могут работать с графической информацией. Это могут быть рисунки или фотографии. Для того чтобы картинка могла храниться и обрабатываться в компьютере, ей превращают в сигналы. Такое превращение называют оцифровкой (Рис. 1.1 .2).

Для оцифровки графической информации служат специальные цифровые фотокамеры или специальные устройства – сканеры.

Рис. 1.1.2 Пример оцифровки рисунка

Цифровая камера работает, как обычный фотоаппарат, только изображение не попадает на фотопленку, а «запоминается» в электронной памяти такого «фотоаппарата». Потом такой аппарат подключают к компьютеру и по проводу передают сигналы, которыми зашифровано изображение.

Если картинка сделана на бумаге, то для того, чтобы превратить её в сигналы, используют сканеры. Картинку кладут в сканер. Сканер просматривает каждую точку этой картинки и передает в компьютер числа (байты), которыми зашифрован цвет каждой точки. Например:

Черная точка: 0, 0, 0;

Белая точка: 255, 255, 255;

Коричневая точка:153, 102, 51;

Светло-серая точка: 160, 160, 160;

Темно-серая точка: 80, 80, 80.

У каждого цвета свой шифр (его называют цветовым кодом).

Если каждый цвет передавать тремя байтами, то можно зашифровать более 16 миллионов цветов. Это гораздо больше, чем может различить человеческий глаз, но для компьютера это не предел.

Звуковая информация

Звук, музыка и человеческая речь поступает в компьютер в виде сигналов и тоже оцифровывается (Рис. 1.1 .3. Рис. 1.1 .4.), то есть превращается в числа, а потом - в байты и биты. Компьютер их хранит, обрабатывает и может воспроизвести (проиграть музыку или произнести слово).

Для того чтобы ввести звуковую информацию в компьютер, к нему подключают микрофон или соединяют с другими электронными музыкальными устройствами, например, с магнитофоном или проигрывателем. Если в компьютере есть специальная, звуковая плата, то он может обрабатывать звуковую информации и воспроизводить человеческую речь, музыку и звуки.

Видеоинформация

Современные компьютеры могут работать с видеоинформацией. Они могут записывать и воспроизводить видеофильмы, мультфильмы и кинофильмы. Как и все прочие виды информации, видеоинформация тоже превращается в сигналы и записывается в виде битов и байтов. Происходит это точно так же, как и с картинками - разница лишь в том, что таких «картинок» надо обрабатывать очень много.

Фильмы состоят из кадров. Каждый кадр - эго как бы отдельная картинка. Чтобы изображение на экране, выглядело «живой» и двигалось, кадры должны сменять друг друга с большой скоростью - 25 кадров в секунду. Если компьютер мощный и быстрый, то он может 25 раз в секунду обрабатывать в своей памяти новую картинку и показывать её на экране.

Сигналы для записи видеоизображений компьютер получает от видеокамеры. Как и все другие виды информации, он преобразует эти сигналы в биты и байты и записывает их в свою память.

Выводится видеоизображение на экран компьютерного монитора. При этом вместе с изображением может выводиться и звук.

Вопросы для повторения

Понятие: информация и информатика.

Воздействие средств информации на органы чувств человека.

Виды компьютерной информации. Дать их понятие и способы представления в ПК.

2.Средства копирования и размножения

2.1.Электрографическое копирование

2.1.1.Основные принципы электрографического копирования.

Введение

Ксерография, это наиболее распространенный процесс копирования документов (в том числе увеличенных копий с микрофильмов), основанный на использовании эффекта фотопроводимости некоторых полупроводниковых материалов, нанесенных на специальную бумажную, металлическую или другую основу, и их способности удерживать частицы красящего вещества с помощью электростатических сил. Принцип электрографического копирования запатентован в США в 1938; первые аппараты для электрографии созданы в 1950 году. Широкое распространение метода электрографии обусловлено высоким качеством копий, возможностью получения копий практически с любых оригиналов, высокой производительностью (св. 7000 копий в 1 час), а также возможностью изготовления печатных форм для офсетных машин. В 79-х гг. разработаны способы электрографического копирования, позволяющие получать многоцветные копии с тоновых оригиналов.

Различают электрографическое копирование непосредственное (прямое, непереносное) и косвенное (или переносное). В первом случае копии получают непосредственно на электрофотополупроводниковой бумаге; во втором – с использованием промежуточного носителя информации – “посредника”, которым служат полированный металлический лист (обычно алюминиевый), цилиндр или гибкая лента, покрытые слоем фотополупроводника (например, аморфным селеном, селенидом или сульфидом кадмия).

Рис. 2.1.5. Фотокамеры

Первые электрографические аппараты использовали принцип фотокамеры Рис. 1.1 .1.

На Рис. 2.1 .6. показана схема процесса непосредственного электрографического копирования. Фотополупроводниковый слой бумаги (носителя копии) в темноте заряжают (например, с помощью коронного электрического разряда) до потенциала несколько сотен вольт. На заряженный таким образом фотополупроводниковый слой проецируют изображение оригинала:

С освещенных (пробельных) участков слоя заряды стекают на проводящую основу;

Участки оказавшиеся неэкспонированными (соответствующие тёмным линиям оригинала), сохраняют заряд.

В результате в фотополупроводниковом слое возникает скрытое изображение оригинала в виде “потенциального рельефа”

Проявляют обычно с помощью красящего порошка (тонера), частицам которого сообщается заряд, по знаку обратный заряду потенциального рельефа.

Частицы тонера притягиваются к заряженным участкам потенциального рельефа, образуя видимое изображение (Рис. 2.1 .6), которое затем закрепляется.

Закрепление может быть осуществлено методом нагревания до температуры плавления порошка. Таким образом, расплавленные частицы порошка склеиваются с бумажной основой.

При косвенном электрографическом копировании скрытое изображение оригинала образуется в светочувствительном слое “посредника”. Проявленное с помощью наэлектризованного красящего порошка, оно затем переносится на обычную бумагу, кальку или иной носитель копии. Процесс закрепления изображения такой же, как при непосредственном электрографическом копировании.

Рис. 2.1.6. Схема непосредственного электрофотополупроводникового копирования:

а – электрофотопроводниковая бумага – носитель копии

(1 – фотополупроводниковый слой, 2 – электропроводная основа);

б – распределение зарядов в носителе копии;

в – экспонирование фотополупроводникового слоя (стрелками обозначены световые лучи);

г – носитель копии после экспонирования;

д – проявление скрытого изображения (черными кружками обозначены частицы красящего порошка);

е – носитель копии с закрепленным изображением (чёрными прямоугольниками обозначены расплавленные частицы порошка, прилипшие к основе носителя).

Электрографическое копирование осуществляется в электрофотографических аппаратах с применением промежуточных носителей информации и получения копий на обычных бумагах и в аппаратах с получением копий на электрофотополупроводниковой бумаге.

Аппараты электрографического копирования различают:

По способам экспонирования;

По способам проявления (“мокрое” и “сухое”) и закрепления изображения;

По форматам оригинала и копии;

По степени автоматизации и т.д.

Экспонирование в аппаратах переносного копирования с “посредником” в виде пластины производится статическим способом – отдельными кадрами; в аппаратах с “посредником” в виде цилиндра или ленты применяют динамические способы (при котором оригинал, оптическая система и поверхность “посредника” непрерывно перемещаются относительно друг друга). Продолжительность экспонирования зависит от освещенности оригинала, светочувствительности фотополупроводника, качества оптической системы.

Основные характеристики модулей ПК

Персональные компьютеры обычно состоят из следующих основных модулей:

1. системный блок
1. Блок питания
2. Материнская плата
3. Процессор
4. Память
2. устройства вывода информации (монитор)
3. устройства ввода информации (клавиатура, мышка)
4. средства хранения информации

Рассмотрим эти модули более подробно

Системный блок (корпус).

Корпус ПК защищает внутренние элементы ПК от внешнего воздействия.

Корпус включает в себя: Блок питания, кабели для подключения материнской платы, дополнительные вентиляторы.

Число отсеков имеет значение для расширяемости системы.

Типы корпусов.

Название	Габариты, высота / ширина / длинна (см)	Мощность б.п., Вт	Количество отсеков	Дополнительные характеристики
5,25	3,5
Slimline	7*35*45		1-2	1-2	Ограничены возможности расширения и модернизации
Desktop	20*45*45	200-250	2-3	1-2	Занимает много места
Mini Tower	45*20*45	200-250
Midi Tower	50*20*45	200-250			Наиболее распространен
Big Tower	63*20*45	250-350
File Server	73*35*55	350-400			Самый дорогой

Блок питания.

Блок питания вырабатывает различные напряжения для внутренних устройств и материнской платы. Срок работы блока питания составляет 4-7 лет, а продлить его можно более редким включением и выключением ПК.

Существует три форм-фактора (типа) блоков питания и соответственно материнских плат.

• AT – подключается в два разъема на материнской плате. Использовались в ПК старых типов. Включение и выключение питания в них производиться обычным сетевым выключателем, находящимся под напряжением сети.
• ATX – 1 разъем. Включаются по команде с мат. платы. БП АТХ работают по следующей схеме: при t 0 до 35 0 С вентилятор вращается с минимальной скоростью и его практически не слышно. Когда t 0 достигает 50 0 С, обороты вентилятора увеличиваются до максимальной величины и не снижаются до уменьшения температуры.

Материнские платы стандарта ATX, как правило, не совместимы с блоками питания стандарта AT.необходимо чтобы корпус и м. плата были одного типа.

• BTX – имеет 2 обязательных компонента:
• Модуль теплового баланса, направляющий свежий воздух непосредственно на процессорный радиатор.
• Поддерживающий модуль, на который устанавливается материнская плата. Поддерживающий модуль создан для компенсации ударов и толчков системы, уменьшения перегибов материнской платы. Благодаря ему удалось повысить максимально-допустимую массу процессорного радиатора с 450 до 900 граммов. К тому же существенно изменена конфигурация материнской платы и системного блока. Теперь самые горячие компоненты ПК располагаются на пути следования потоков воздуха, повышая КПД корпусных кулеров.

«-» несовместимость с ATX, несмотря на механическую и электрическую совместимость блоков питания (400 Вт, 120 мм вентилятор).

Чем грозит ПК недостаточная мощность БП.

В случае чрезмерной перегрузки БП сработает схема защиты, и БП просто не запуститься. В худшем случае, последствия могут быть самыми разными, например, весьма печальными для жестких дисков. Понижение напряжения питания HDD расценивается как сигнал к отключению и HDD начинает парковать считывающие головки. Когда уровень напряжения восстанавливается, диск снова включается и начинает раскручиваться.

Также могут происходить малопонятные сбои в работе программ. Некачественный БП при аварийной ситуации может вывести из строя мат. плату и видеокарту.

Материнская плата

@ Материнская (системная) плата является центральной частью любого компьютера, на которой размещаются в общем случае центральный процессор , сопроцессор , контроллеры , обеспечивающие связь центрального процессора с периферийными устройствами, оперативная память , кэш-память , элемент BIOS (базовой системы ввода/вывода), аккумуляторная батарея , кварцевый генератор тактовой частоты и слоты (разъемы) для подключения других устройств . Все эти модули соединены воедино с помощью системной шины, которая, как мы уже выяснили находится на материнской плате.

Общая производительность материнской платы определяется не только тактовой частотой , но и количеством (разрядностью) данных, обрабатываемых в единицу времени центральным процессором , а также разрядностью шины обмена данных между различными устройствами материнской платы.

Архитектура материнских плат постоянно совершенствуется: увеличивается их функциональная насыщенность, повышается производительность. Стало стандартом наличие на материнской плате таких встроенных устройств, как двухканальный E-IDE-контроллер HDD (жёстких дисков), контроллер FDD (гибких (floppy) дисков), усовершенствованного параллельного (LPT) и последовательного (COM) портов, а также последовательного инфракрасного порта.

@ Порт – многоразрядный вход или выход в устройстве.

COM1, COM2 -последовательные порты, которые передают электрические импульсы (информацию) последовательно один за другим (сканер, мышка). Аппаратно реализу­ются с помощью 25-контактного и 9-контактного разъемов, которые выведены на заднюю панель системного блока.

LPT - параллельный порт имеет более высокую скорость, так как передает одновременно 8 электрических импульсов (подключают принтер). Аппаратно реализуется в виде 25-контактного разъема на задней панели системного блока.

USB – (универсальная последовательная шина) обеспечивает высокоскоростное подключение к ПК сразу нескольких периферийных устройств (подключают флешки, веб-камеры, внешние модемы, HDD и др.). Данный порт является универсальным и способен заменить все остальные порты.

^ PS/2 – специальный порт для клавиатуры и мыши.

AGP – ускоренный графический порт для подключения монитора.

Быстродействие различных компонентов компьютера (процессора, оперативной памяти и контроллеров периферийных устройств) может существенно различаться.

^ Для согласования быстродействия на материнской плате устанавливаются специальные микросхемы (чипсеты), включающие в себя контроллер оперативной памяти (так называемый северный мост ) и контроллер периферийных устройств (южный мост ).

Северный мост обеспечивает обмен информацией между процессором и оперативной памятью по системной магистрали.

В процессоре используется внутреннее умножение частоты, поэтому частота процессора в несколько раз больше, чем частота системной шины. В современных компьютерах частота процессора может превышать частоту системной шины в 10 раз (например, частота процессора 1 ГГц, а частота шины - 100 МГц).

Логическая схема материнской платы

К северному мосту подключается шина PCI (Peripherial Component Interconnect bus - шина взаимодействия периферийных устройств), которая обеспечивает обмен информацией с контроллерами периферийных устройств. (Частота контроллеров меньше частоты системной шины, например, если частота системной шины составляет 100 МГц, то частота шины PCI обычно в три раза меньше - 33 МГц.) Контроллеры Периферийных устройств (звуковая плата, сетевая плата, SCSI-контроллер, внутренний модем) устанавливаются в слоты расширения системной карты.

Для подключения видеоплаты используется специальная шина AGP (Accelerated Graphic Port - ускоренный графический порт), соединенная с северным мостом и имеющая частоту, в несколько раз большую, чем шина PCI.

Процессор

В общем случае@ подпроцессоромпонимают устройство производящее набор операций над данными, представленными в цифровой форме (двоичным кодом).

Применительно к вычислительной технике@ под процессором понимают центральное процессорное устройство (CPU), обладающее способностью выбирать, декодировать и выполнять команды, а также передавать и принимать информацию от других устройств.

Количество фирм, разрабатывающих и производящих процессоры для ПК, невелико. В настоящее время известны: Intel , Cyrix , AMD , NexGen , Texas Instrument .

Структура и функции процессора:

Структуру процессора можно представить следующей схемой:

1 ) УУ – управляет всем ходом вычислительного и логического процесса в компьютере. Это «мозг» компьютера, который контролирует все его действия. Функции УУ заключаются в том, чтобы прочитать очередную команду, распознать ее и далее подключить необходимые электронные цепи и устройства для ее выполнения.

2) АЛУ – производит непосредственную обработку данных в двоичном коде. АЛУ умеет выполнять только определенный набор простейших операций:

• Арифметические операции (+, -, *, /);
• Логические операции (сравнение, проверка условия);
• Операции пересылки (из одной области оперативной памяти в другую).

3) Тактовый генератор – задает ритм всем операциям в процессоре посылая один импульс через равные промежутки времени (такт). Он синхронизирует работу устройств ПК.

@Такт – это промежуток времени между началами подачи двух последовательных импульсов генератора тактовой частоты. ГТЧ синхронизирует работу узлов ПК.

^ 4) Сопроцессор – позволяет значительно ускорить работу компьютера с числами с плавающей точкой (речь идет о вещественных числах, например, 1,233*10 -5). При работе с текстами сопроцессор не используется.

5) Современный процессор имеет такое высокое быстродействие, что информация из ОЗУ не успевает своевременно доходить до него и процессор простаивает. Чтобы этого не происходило, в процессор встраивается специальная микросхема кэш памяти .

@ КЭШ-память – сверхбыстрая память предназначенная для хранения промежуточных результатов вычислений. Имеет объем 128-1024 Кб.

Кроме указанной элементной базы в процессоре содержатся специальные регистры, которые непосредственным образом принимают участие в обработке команд.

6) Регистры – процессорная память, или ряд специальных запоминающих ячеек.

Регистры выполняют две функции:

• кратковременное хранение числа или команды;
• выполнение над ними некоторых операций.

Важнейшими регистрами процессора являются:

1. счетчик команд - служит для автоматической выборки команд программы из последовательных ячеек памяти, в нем хранится адрес выполняемой команды;
2. регистр команд и состояний - служит для хранения кода команды.

Выполнение команды процессором разбивается на следующие этапы:

1. из ячейки памяти, адрес которой хранится в счетчике команд, в оперативную память выбирается команда, (при этом содержимое счётчика команд увеличивается);
2. из ОП команда передаётся в устройство управления (в регистр команд);
3. устройство управления расшифровывает адресное поле команды;
4. по сигналам устройства управления операнды выбираются из памяти в АЛУ (в регистры операндов);
5. УУ расшифровывает код операции и выдаёт сигнал АЛУ выполнить операцию, которая выполняется в сумматоре;
6. результат операции остаётся в процессоре, либо возвращается в ОЗУ.

Память

^ Классификация элементов памяти.

Файловая система

Порядок хранения файлов на диске определяется используемой файловой системой, под которой непосредственным образом подразумевается таблица размещения файлов, которая в 2-х экзэмплярах хранится в системной области диска.

На уровне физического диска под файлом подразумевается некоторая последовательность байт. Однако, поскольку минимальной единицей на диске является сектор то можно было бы под файлом понимать некую последовательность секторов. Но на самом деле файл это связанная последовательность кластеров.

@ Кластер – это совокупность нескольких смежных секторов диска (от 1 до нескольких десятков).

Традиционно принято считать, что кластер и сектор – это одно и тоже, но это разные вещи. Размер кластера может варьироваться в зависимости от емкости диска. Чем больше емкость диска, тем больше размер кластера. Размер кластера может варьироваться от 512 байт до 64 Кб.

^ Кластеры нужны для уменьшения объема таблицы размещения файлов.

Если каким либо образом разрушить таблицу размещения файлов, то, несмотря на то, что данные находятся на диске, они будут недоступны. В связи с этим на диске хранятся 2 такие таблицы.

Кластеры уменьшают размер таблицы. Но здесь появляется другая проблема. ^ Потерянное дисковое пространство.

При записи файла на диск будет занято всегда целое количество кластеров.

Например файл имеет размер 1792 байта, а размер кластера составляет 512 байт. Для того чтобы сохранить файл нам потребуется 2 полных сектора + 256 байт из третьего сектора. Таким образом в третьем секторе свободными останутся 256 байт. (1792 = 3 * 512 +256);(512*4 = 2048)

^ Оставшиеся байты в четвертом кластере не могут быть использованы . Считается что в среднем на каждый файл приходиться 0,5 кластера потерянного пространства, что приводит к потере до 15 % места на диске . То есть из 2 Гб занятого места – 300 Мб потеряно. По мере удаления файлов оно возвращается в строй.

Таблица размещения файлов впервые была использована в операционной системе MS-DOS и называлась она таблицей FAT (File Allocation Table – Таблица размещения файлов).

^ Различают несколько типов таблиц размещения файлов (FAT).

Общая структура FAT

						К

В начальном 34-м кластере хранится адрес 35-го кластера, в 35-м адрес 36-го, в 36-м адрес 53-го и т.д. В 55-м кластере хранится знак конца файла.

Файловая система NTFS.

За основу файловой системы NTFS была взята файловая система семейства операционных систем UNIX.

Здесь элемент файла состоит из двух частей: имя файла и индексный дескриптор.

Файл записывается на диске следующим образом:

Имеется 13 блоков, в которые могут быть записаны адреса блоков данных расположенных на диске, из них:

11 –указывает на блок косвенной адресации из 256 блоков данных. Используется в тех случаях, если для записи адресов блоков данных не хватило первых 10-ти блоков, т.е. файл имеет большой размер.

12 – указывает не блок двойной косвенной адресации (256*256), используется тогда, когда для записи адресов блоков данных не хватило предоставленного места.

13 – адрес блока тройной адресации (256*256*256).

Таким образом, максимальный размер файла может быть до 16 Гб .

Такой механизм дает колоссальную защищенность данных. Если в FAT можно просто испортить таблицы, то в NTFS придется долго блуждать между блоками.

NTFS может сместить, даже фрагментировать по диску, все свои служебные области, обойдя любые неисправности поверхности - кроме первых 16 элементов MFT. Вторая копия первых трех записей храниться точно по середине диска.

NTFS - отказоустойчивая система, которая вполне может привести себя в корректное состояние при практически любых реальных сбоях. Любая современная файловая система основана на таком понятии, как транзакция - действие, совершаемое целиком и корректно или не совершаемое вообще .

Пример 1: осуществляется запись данных на диск. Вдруг выясняется, что в то место, куда мы только что решили записать очередную порцию данных, писать не удалось - физическое повреждение поверхности. Поведение NTFS в этом случае довольно логично: транзакция записи откатывается целиком - система осознает, что запись не произведена. Место помечается как сбойное, а данные записываются в другое место - начинается новая транзакция.

Пример 2: более сложный случай - идет запись данных на диск. Вдруг отключается питание и система перезагружается. На какой фазе остановилась запись, где есть данные? На помощь приходит другой механизм системы - журнал транзакций, в котором помечается начало и окончание любой транзакции. Дело в том, что система, осознав свое желание писать на диск, пометила в метафайле это свое состояние. При перезагрузке это файл изучается на предмет наличия незавершенных транзакций, которые были прерваны аварией и результат которых непредсказуем - все эти транзакции отменяются: место, в которое осуществлялась запись, помечается снова как свободное, индексы и элементы MFT приводятся в с состояние, в котором они были до сбоя, и система в целом остается стабильна.

^ Важно понимать, однако, что система восстановления NTFS гарантирует корректность файловой системы ,а не ваших данных.

В NTFS каждый диск разбит на тома. В каждом томе содержится своя MFT (таблица файлов), которая может быть расположена в любой части диска в пределах тома.

Содержимое HDD

1. Магнитный диск представляет собой круглую пластину из алюминия (в редких случаях из специального стекла), поверхность которой обработана по высочайшему классу точности. Таких магнитных дисков может быть несколько от 1 до 4. Чтобы придать пластинам магнитные свойства, их поверхность покрывают сплавом на основе хрома, кобальта или ферромагнетика. Такое покрытие имеет высокую твердость . Каждая сторона диска имеет свой номер.

^ 2. Для вращения дисков применяется специальный электродвигатель , в конструкцию которого входят специальные подшипники, которые могут быть как обычными шариковыми, так и жидкостными (вместо шариков в них используется специальное масло, поглощающее ударные нагрузки, что увеличивает долговечность двигателя). Жидкостные подшипники имеют более низкий уровень шума и почти не выделяют тепло во время работы.

Кроме того, некоторые современные винчестеры имеют двигатель, целиком погруженный в герметичный сосуд с маслом, что способствует эффективному отводу тепла от обмоток.

3. Каждому диску соответствует пара головок записи/чтения. Зазор между головками и поверхностью дисков составляет 0,1 мкм, что в 500 раз меньше толщины человеческого волоса. Магнитная головка представляет собой сложную конструкцию, состоящую из десятков деталей. (Эти детали настолько малы, что изготавливаются методом фотолитографии так же, как и современные микросхемы, т.е. выжигают лазером с высокой точностью) Рабочая поверхность керамического корпуса головки отполирована с такой же высокой точностью, как и диск.

4. Привод головок представляет собой плоскую катушку-соленоид из медной проволоки, помещенную между полюсами постоянного магнита и закрепленную на конце рычага, вращающегося на подшипнике. На другом его конце находится легкая стрелка с магнитными головками.

Катушка способна перемещаться в магнитном поле под действием проходящего через нее тока, перемещая одновременно все головки в радиальном направлении. Чтобы катушка с головками не болталась из стороны в сторону в нерабочем состоянии, имеется магнитный фиксатор, удерживающий головки выключенного винчестера на месте. В нерабочем состоянии накопителя головки находятся вблизи центра дисков, в "зоне парковки" и прижаты к сторонам пластин легкими пружинами. Это единственный момент, когда головки касаются поверхности диска. Но стоит дискам начать вращение - и поток воздуха приподнимает головки над их поверхностью, преодолевая усилие пружин. Головки "всплывают" и с этого момента находятся над диском, совершенно не касаясь его. Так как механический контакт головки с диском отсутствует, износа дисков и головок не происходит.

5. Также внутри гермоблока находится усилитель сигнала , помещенный поближе к головкам, чтобы уменьшить наводки от внешних помех. Он соединен с головками гибким ленточным кабелем. Таким же кабелем подводиться питание к подвижной катушке привода головок, а иногда и к двигателю. Через небольшой разъем все эти компоненты соединены с платой контроллера.

В процессе форматирования дисков может выясниться, что на поверхности пластин имеется один или несколько маленьких участков, чтение или запись в которые сопровождается ошибками (так называемые сбойные секторы, или бэд-блоки).

Сектора, чтение или запись в которые сопровождается ошибками называются@ сбойными секторами .

Однако из-за этого диск не выбрасывают и не считают его испорченным, а всего лишь помечают эти секторы особым образом, и они в дальнейшем игнорируются . Чтобы пользователь не видел этого безобразия, винчестер содержит некоторое количество запасных дорожек, которыми электроника накопителя "на лету" подменяет дефектные участки поверхности , делая их абсолютно прозрачными для операционной системы.

Кроме того, не вся область диска отведена для записи данных. Часть информационной поверхности используется накопителем для собственных нужд. Это область служебной, как ее еще иногда называют, инженерной информации.

Структура оптического диска

В соответствии с принятыми стандартами поверхность диска разделена на три области:

1. Входная директория - область в форме кольца, ближайшего к центу диска (ширина 4 мм). Считывание информации с диска начинается именно с входной директории, где содержится оглавление, адреса записей, число заголовков, объем диска, название диска;

2. Область данных ;

3. Выходная директория – имеет метку конца диска.

Типы оптических дисков:

1. CD-ROM . На диске CD-ROM промышленным способом записывается информация, и произвести ее повторную запись невозможно. Наибольшее распространение получили 5-дюймовые диски CD-ROM емкостью 670 Мбайт. По своим характеристикам они полностью идентичны обычным музыкальным компакт-дискам. Данные на диске записываются в виде спирали.
2. CD-R . Аббревиатурой CD-R (CD-Recordable) обозначена технология однократной оптической записи, которую можно использовать для архивирования данных, создания прототипов дисков для серийного производства и для мелкосерийного выпуска изданий на компакт-дисках, записи аудио и видео. Назначение устройства CD-R - запись данных на компакт-диски CD-R, которые потом можно читать на накопителях CD-ROM и CD-RW.
3. CD-RW . Старые данные могут быть стерты и вместо них могут быть записаны новые. Емкость носителя CD-RW составляют 650 Мбайт и равна емкости дисков CD-ROM и CD-R.
4. ^ DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW . Подобны рассмотренным ранее типам оптических дисков, но имеют большую емкость.
5. Разрабатывается HVD (Holografic Versatile Dosc) емкостью 1 Тб.

Технология DVD допускает 4 типа дисков:

• односторонний, однослойный – 4,7 Гбайт
• односторонний, двухслойный – 8,5 Гбайт
• двусторонний, однослойный – 9,4 Гбайт
• двусторонний, двухслойный – 17 Гбайт

В двухслойных дисках используется укрепляющий слой, на который стали записывать информацию. При считывании информации с первого слоя, расположенном в глубине диска, лазер проходит через прозрачную пленку второго слоя. При считывании информации со второго слоя контроллер привода подает сигнал фокусировки лазерного луча на втором слое и с него производится считывание. При всем при этом диаметр диска составляет 120 мм, а его толщина 1,2 мм.

Как уже упоминалось, например, двусторонний двухслойный диск DVD-диск может умещать до 17 Гбайт информации, это примерно 8 часов высококачественного видео, 26 часов музыки или что нагляднее всего – стопка бумаги исписанной с двух сторон высотой в 1.4 километра!

^ Форматы DVD

1. DVD-R. могут быть только однослойными, но возможно создание двухсторонних дисков. Принцип по которому производится запись DVD-R точно такой же, как и у CD-R. Отражающий слой меняет свои характеристики, под воздействием луча лазера повышенной мощности. DVD-R не несёт в себе ничего нового, технически это тот же CD-R, только рассчитанный на более тонкие дорожки. При создании DVD-R самое пристальное внимание уделено совместимости с существующими DVD-ROM приводами. Длина записывающего лазера 635 Нм + защита записываемых дисков от копирования.
2. DVD+R . Принципы, на которых построен DVD+R идентичны тому, что используется в DVD-R. Разница между ними в формате записи, который используется. Так, например, DVD+R диски поддерживают запись в несколько приёмов. Длина записывающего лазера 650 Нм + более высоко отражающая поверхность.

^ Существует два основных класса компакт-дисков: CD и DVD.

ZIP накопители.

Магнито-оптические диски.

Изготавливаются из алюминевого сплава и заключаются в пластиковую оболочку. Емкость 25-50 Гб.

Чтение осуществляется оптическим методом, а запись магнитными средствами, как на дискеты.

Технология записи данных следующая: лазерный луч нагревает точку на диске, а электромагнит изменяет магнитную ориентацию этой точки в зависимости от того, что необходимо записать: 0 или 1.

Считывание производится лазерным лучом меньшей мощности, который отражаясь от этой точки, меняет свою полярность.

Внешне магнитооптический носитель похож на 3,5 дискету, только чуть более толстую.

Flash-накопители

Эта технология довольно нова и поэтому к дешевым решениям не принадлежит, однако есть все предпосылки к снижению себестоимости устройств этого класса,

Основой любого флэш-накопителя является энергонезависимая память. В устройстве нет каких-либо движущихся частей, и оно не восприимчиво к вибрациям и механическим встряскам. Flash не является по сути своей магнитным носителем и на него не влияют магнитные поля. А потребление энергии происходит только во время операций запись/чтение, причем вполне достаточно питания от USB.

^ Емкость флеш-накопителей варьируется приблизительно от 256 Мб до нескольких Гб (4-5 Гб).

Кроме того, что флеш-накопитель может использоваться для записи, надежного хранения и переноса информации его можно разбивать на логические диски и устанавливать его загрузочным диском.

Достоинства

• компактный размер;
• отсутствие необходимости во внешнем питании;
• вполне приемлемую скорость работы.

Технические средства обработки информации

1.2 Способы обработки данных

Различаются следующие способы обработки данных: централизованный, децентрализованный, распределенный и интегрированный.

Централизованная предполагает наличие. При этом способе пользователь доставляет на ВЦ исходную информацию и получают результаты обработки в виде результативных документов. Особенностью такого способа обработки являются сложность и трудоемкость налаживания быстрой, бесперебойной связи, большая загруженность ВЦ информацией (т.к. велик ее объем), регламентацией сроков выполнения операций, организация безопасности системы от возможного несанкционированного доступа.

Децентрализованная обработка. Этот способ связан с появлением ПЭВМ, дающих возможность автоматизировать конкретное рабочие место.

Распределенный способ обработки данных основан на распределении функций обработки между различными ЭВМ, включенными в сеть. Этот способ может быть реализован двумя путями: первый предполагает установку ЭВМ в каждом узле сети (или на каждом уровне системы), при этом обработка данных осуществляется одной или несколькими ЭВМ в зависимости от реальных возможностей системы и ее потребностей на текущий момент времени. Второй путь - размещение большого числа различных процессоров внутри одной системы. Такой путь применяется в системах обработки банковской и финансовой информации, там, где необходима сеть обработки данных (филиалы, отделения и т.д.). Преимущества распределенного способа: возможность обрабатывать в заданные сроки любой объем данных; высокая степень надежности, так как при отказе одного технического средства есть возможность моментальной замены его на другой; сокращение времени и затрат на передачу данных; повышение гибкости систем, упрощение разработки и эксплуатации программного обеспечения и т.д. Распределенный способ основывается на комплексе специализированных процессоров, т.е. каждая ЭВМ предназначена для решения определенных задач, или задач своего уровня.

Интегрированный способ обработки информации. Он предусматривает создание информационной модели управляемого объекта, то есть создание распределенной базы данных. Такой способ обеспечивает максимальное удобство для пользователя. С одной стороны, базы данных предусматривают коллективное пользование и централизованное управление. С другой стороны, объем информации, разнообразие решаемых задач требуют распределения базы данных. Технология интегрированной обработки информации позволяет улучшить качество, достоверность и скорость обработки, т.к. обработка производится на основе единого информационного массива, однократно введенного в ЭВМ. Особенностью этого способа является отделение технологически и по времени процедуры обработки от процедур сбора, подготовки и ввода данных.

1.3 Комплекс технических средств обработки информации

Комплекс технических средств обработки информации – это совокупность автономных устройств сбора, накопления, передачи, обработки и представления информации, а также средств оргтехники, управления, ремонтно-профилактических и других. К комплексу технических средств предъявляют ряд требований:

Обеспечение решения задач с минимальными затратами, необходимой точности и достоверности

Возможность технической совместимости устройств, их агрегативность

Обеспечение высокой надежности

Минимальные затраты на приобретения

Отечественной и зарубежной промышленностью выпускается широкая номенклатура технических средств обработки информации, различающихся элементной базой, конструктивным исполнением, использованием различных носителей информации, эксплуатационными характеристиками и др.

1.4 Классификация технических средств обработки информации

Технические средства обработки информации делятся на две большие группы. Это основные и вспомогательные средства обработки.

Вспомогательные средства – это оборудование, обеспечивающее работоспособность основных средств, а также оборудование, облегчающее и делающее управленческий труд комфортнее. К вспомогательным средствам обработки информации относятся средства оргтехники и ремонтно-профилактические средства. Оргтехника представлена весьма широкой номенклатурой средств, от канцелярских товаров, до средств доставления, размножения, хранения, поиска и уничтожения основных данных, средств административно производственной связи и так далее, что делает работу управленца удобной и комфортной.