|
|
Компьютерные информационные технологии (КИТ)Лекция 4
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Ч2.
Внешние устройства ПК
Внешние устройства ПК обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой пользователями, объектами управления и другими ЭВМ. Внешние устройства весьма разнообразны и могут быть классифицированы по ряду признаков. В частности по назначению можно выделить следующие виды внешних устройств: · внешние запоминающие устройства (ВЗУ) или внешняя память ПК; · диалоговые средства пользователя; · устройства ввода информации; · устройства вывода информации; · средства связи и телекоммуникации. Некоторые внешние устройства (монитор, принтер, клавиатура, мышь) были кратко описаны в предыдущей лекции и являются типовыми внешними устройствами. Следует также отметить, что номенклатура внешних устройств все время меняется, и это связано с постоянными попытками упростить процесс общения человека с машиной. Среди наиболее распространенных в настоящее время внешних устройств ПК отметим сканер, модем, плоттер и стример. Сканеры предназначены для считывания с бумажных носителей и ввода в ПК машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей. Сканеры можно классифицировать по ряду признаков: по способу использования (ручные, планшетные, пакетной обработки); по скорости обработки (количество листов в минуту); методу сканирования (однопроходный, двухпроходный), по разрешающей способности (величина dpi- количество точек на дюйм) т.д. Модем служит для подключения ПК к глобальной компьютерной сети Интернет по телефонным линиям связи. Модемы преобразуют цифровой сигнал в аналоговый с помощью методов аналоговой модуляции. В зависимости от режимов работы различные модемы обеспечивают различные скорости передачи данных: от 1200 бит/с до 56 Кбит/с. Наиболее популярными модемами для ПК в настоящее время являются модемы фирм 3Com и ZyXEL. Плоттеры (графопостроители) предназначены для вывода графической информации (графиков, чертежей, рисунков) на бумажный носитель. Плоттеры бывают векторные с вычерчиванием изображения с помощью пера, фломастера или карандаша и растровые: термографические, электростатические, струйные и лазерные. Конструктивно плоттеры подразделяются на планшетные и барабанные. Основные характеристиками плоттеров являются: скорость вычерчивания (100-1000 мм/с); возможность цветного изображения и передача полутонов; разрешающая способность и четкость изображения. Лидерами на рынке плоттеров являются фирмы Hewlett Packard и Canon. Стример (накопитель на магнитной ленте) – это устройство, которое применяется для операций резервного копирования и архивирования данных винчестера на магнитную ленту. Такое копирование происходит, как правило, в экстремальных ситуациях, когда необходимо очень быстро сохранить важную информацию с НЖМД. Все файлы, размещенные на сменной кассете, будут сохраняться без каких-либо потерь независимо от того, включен компьютер или нет. В качестве носителей информации применяются сменные кассеты различного размера с магнитной лентой. Ёмкость таких кассет составляет от 40 Мбайт до 300 Гбайт, скорость передачи данных — от 2 до 20 Мбайт в секунду, длина ленты – от 63,5 до 230 м, количество дорожек – от 20 до 144. Основными производителями стримеров являются фирмы IBM, HP, Dell и Tandberg. Иерархия памяти ПК Память ПК – это совокупность отдельных устройств, которые запоминают, хранят и выдают информацию. Отдельные устройства памяти называются запоминающими устройствами (ЗУ). Производительность ПК во многом зависит от состава и характеристик запоминающих устройств, которые в свою очередь различаются принципом действия и назначением. Основными операциями с памятью являются процедуры записи и считывания (выборки). Общее название указанных процедур носит название обращение к памяти. Основные характеристики памяти – это емкость и быстродействие (время обращение к памяти). Емкость ЗУ измеряется в Байтах (1Байт = 8 Бит), Килобайтах (1 Кбайт= 210 Байт), Мегабайтах (1Мбайт= 210 Кбайт), Гигабайта (1Гбайт= 210 Мбайт), Терабайтах (1Тбайт= 210 Гбайт). Быстродействие измеряется в секундах и в настоящее время находится в пределах от 10 –2 до 10 –9 секунд в зависимости от способа доступа к информации. По способу доступа к хранящейся в них информации ЗУ делятся на: ЗУ с произвольным доступом; ЗУ с прямым доступом; ЗУ с последовательным доступом.
Внешняя память относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач. Внешняя память содержит разнообразные виды ЗУ, но наиболее распространенными, имеющимися практически на любом компьютере, являются НЖМД, НГМД и НОД. Указанные накопители предназначены для хранения больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в оперативное запоминающее устройство. НЖМД (HDD - hard disk drive) в обиходе называют "винчестером". В отличие от оперативной памяти, НЖМД гарантируют долговременное хранение информации, для чего не требуется постоянное питание компьютера от внешнего источника электроэнергии. Для записи данных в жестких дисках используется магнитный слой. Он покрывает диски, вращающиеся внутри винчестера с огромными скоростями. Вдоль дисков перемещаются головки чтения/записи. Основными характеристика современных НЖГД являются: емкость (до 1 Тбайт); количество пластин (до 5); количество головок (10 головок); среднее время поиска информации (меньше 10 мс); скорость вращения дисков (до 10 тыс. об/мин); вес (меньше 100 г). Основными производителями НЖМД являются фирмы IBM, Seegate, Toshiba, Fujitsu, Samsung. НГМД (FDD - floppy disk drive) представляет собой устройство чтения/записи сменных гибких дисков (флоппи-дисков, дискет). Ранее применялись магнитные диски 2-х размеров: 5,25'' (133 мм) и 3,5" (89 мм). Первые давно исчезли, а 3,5'' используются только для переноса относительно небольших (1,44 Mбайт) объемов информации между компьютерами. Данные на гибких дисках хранятся подобно данным на винчестере за тем лишь исключением, что диск во флоппи-дисководе вращается с много меньшей скоростью и он всего один. Из-за недостаточной герметизации дискеты чаще всего выходят из строя. Таким образом, как носитель информации флоппи-диск крайне ненадежен и в настоящее время применяется все реже. НОД являются в настоящее время самыми надежными и широко распространенными ЗУ внешней памяти. Считывание информации с оптического диска происходит за счёт регистрации изменений интенсивности отраженного от алюминиевого слоя излучения маломощного лазера.. НОД подразделяются на: CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) – компакт- диск только для чтения; CD-R (Compact Disc Recordable) – однократно записываемый компакт- диск; CD-RW (Compact Disc Rewritable) – перезаписываемый компакт-диск; DVD (Digital Versatile Disk) – универсальный цифровой диск. Стандартный оптический диск имеет емкость порядка 650–800 Мбайт, емкость DVD диск достигает 17 Гбайт. DVD диск имея те же габариты, что и обычный оптический компакт-диск, вмещает чрезвычайно много информации — от 4,7 до 17 Гбайт. В настоящее время DVD-диск применяется лишь в двух областях: для хранения видеофильмов (DVD-Video или просто DVD) и сверхбольших баз данных (DVD-ROM, DVD-R). В отличие от CD-ROM, диски DVD записываются с обеих сторон. Более того, с каждой стороны могут быть нанесены один или два слоя информации. Таким образом, односторонние однослойные диски имеют объем 4,7 Гбайт (их часто называют DVD-5, т.е. диски емкостью около 5 Гбайт), двусторонние однослойные — 9,4 Гбайт (DVD-10), односторонние двухслойные — 8,5 Гбайт (DVD-9), а двусторонние двухслойные — 17 Гбайт (DVD-18). В зависимости от объема требующих хранения данных и выбирается тип DVD-диска. Если речь идет о фильмах, то на двусторонних дисках часто хранят две версии одного и того же фильма— одна широкоэкранная, вторая в классическом телевизионном формате. Архивная память ПК предназначена для длительного и надежного хранения программ и данных. Как видно из рисунка 2.3 хранить информацию можно на дискетах, оптических дисках, съемных НЖМД, магнитной ленте и флэш-памяти. Поскольку трое первых носителей информации описаны выше, а съемный НЖМД принципиально не отличается от обычного НЖМД, отметим основные свойства флэш-памяти. Флэш-память представляет собой особый вид энергонезависимой перезаписываемой полупроводниковой памяти. Это означает, что она не требует дополнительной энергии для хранения данных (энергия требуется только для записи), допускает изменение (перезапись) хранимых в ней данных и не содержит механически движущихся частей (как обычные НЖМД или НОД) и построена на основе интегральных микросхем. Информация, записанная на флэш-память, может храниться очень длительное время (несколько лет), и способна выдерживать значительные механические нагрузки (в 5-10 раз превышающие предельно допустимые для обычных НЖМД). Конфигурация ПК Конфигурацией ПК называются состав и характеристики устройств, входящих в данный компьютер. Конфигурация подбирается в зависимости от задач, которые необходимо решать ПК. Конфигурация ПК может быть задана следующим образом: Intel Core 2 DUO 6700, RAM DDR2 4 Gb, FDD 3.5 “ 1,44 Mb, HDD Seagate 500 Гб 7200, Video Nvidea GeForсe 8800 GTX 768 Mb, Net 3COM 10/100/1000 (не интегрированная), DVD-R/RW, ATX 300W, PS/2, mouse PS/2 + scroll optical, Samsung TFT 22|| (1600x1200x75 Гц), HP LaserJet 1320, Epson Perfection 3200 Photo (A4, 3200x6400 dpi, USB), USB flash 4 Gb. В приведенной выше конфигурации можно выделить: - микропроцессор Intel Core 2 DUO с тактовой частотой 2Ггц; - ОЗУ RAM DDR 2 емкостью 4 Гбайт; - НМГД для дискет 1,44 Мбайта; - НЖМД фирмы Seagate с емкостью 500 Гбайт и скоростью вращения 7200 об/мин; - универсальную аудио/видео карту фирмы Nvidea семейства GeForce 8800 с памятью 768 Mб; - сетевую плату для Ethernet (10 Мбит/сек) и Fast Ethernet (до 1000 Мбит/сек); - НОД типа DVD-R/RW; - корпус системного блока типа ATX 300W; - клавиатуру с разъемом PS/2; - мышь с прокруткой и разъемом PS/2 оптическая; - монитор Samsung с размером экрана 30 дюймов, разрешающей способностью 1600 на 1200 точек и частотой восстановления 75 Гц; - лазерный принтер HP LaserJet 1320; - сканер Epson Perfection 3200 Photo, для формата А4, с разрешающей способностью 3200x6400 dpi, и подключаемый к последовательному USB- порту; - флэш-память емкостью 4 Гбайт, подключаемая к последовательному USB-порту. Модульность, масштабируемость и стандартизуемость отдельных блоков современных ПК позволяет быстро и гибко менять его конфигурацию
Перспективы развития ПК
1. С точки зрения технического обеспечения в ближайшие годы развитие ПК (соответствующей структуре ЭВМ Джона фон Неймана) будет идти в направлении дальнейшего повышения его быстродействия и наращивания объемов как внутренней, так и внешней памяти, Среди множества параметров, влияющих на производительность ПК, наиболее важными являются: · быстродействие микропроцессора, определяемое не только тактовой частотой ГТИ, но и структурой (2-х, 4-х и т.д. ядерные микропроцессоры); · пропускная способность системной шины, определяющая скорость обмена с внешними устройствами ПК; · время обращения, как к внутренним, так и внешним ЗУ; · емкость памяти, как к внутренних, так и внешних ЗУ; · быстродействие внешних устройств, подключаемых к ПК.
Кроме этого ПК будут становиться все более удобными для использования их человеком.
Во-первых, будет шире использоваться графический ввод данных, в том числе в режиме автоматического распознавания рукописного ввода. Во-вторых, будет использовать голосовой ввод — сначала для управления командами, а потом будет осваиваться и автоматическая оцифровка речи. Развитие компьютеров будет идти также по пути создания оптоэлектронных ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой, представляющих собой распределенную сеть большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем. Ведутся интенсивные работы по совершенствованию устройств памяти и ввода – вывода. В качестве примера можно привести работы по созданию дисплеев, проецирующих изображение на сетчатку глаза (очки, шлемы), дисплеев на основе органических и полимерных материалов, обеспечивающие более высокое качество изображений, чем ЖК – мониторы, разработка голографических записывающих дисков, создание новых типов оперативной памяти, независимых от отключения питания (PRAM, MRAM, FeRAM), электронные чернила (e- ink) и т.д. Дальнейшее развитие получат переносные персональные компьютеры с беспроводным подключением к глобальной сети Интернет 2. Ведутся разработки по созданию ПК на так называемой ДНК – логике. ДНК – логика базируется на возможности соединения ДНК- молекул в различных конфигурациях. В этом случае можно получить гигантскую информационную мощность: если обычный ПК манипулирует значениями нуля и единицы, то в ДНК имеются четыре базовых состояния (А,Г,Т,Ц), вследствие чего возрастает число сочетаний. ДНК- логика обещает высокую вычислительную производительность при малых объемах технического обеспечения с крайне низким потреблением энергии. В настоящее время технология находится в стадии лабораторных разработок, коммерческого внедрения нет. 3. Разрабатываются квантовые компьютеры, которые должны функционировать по законам квантовой механики. В этом случае пространство состояний бита информации также принимает множество значений определяемых комплексными амплитудами состояния электрона. Программное обеспечение (англ. software) – это совокупность программ, обеспечивающих функционирование информационной системы (ИС) и решение с их помощью задач предметных областей.. ПО современных ИС включает множество разнообразных программ, которое можно условно разделить на три группы (рис. 1): · Системное программное обеспечение (системные программы); · Прикладное программное обеспечение (прикладные программы); · Инструментальное обеспечение (инструментальные системы).
Системное программное обеспечение(СПО) – это программы, управляющие работой ИС, и выполняющие различные вспомогательные функции, например, управление ресурсами ИС, проверка работоспособности технических устройств, выдача справочной информации о состоянии ИС и др. Они предназначены для всех категорий пользователей, используются для эффективной работы ИС, а также эффективного выполнения прикладных программ. В состав СПО входят операционные системы (ОС) и сервисные систем (СС). Прикладное программное обеспечение (ППО) предназначено для решения задач пользователя. В его состав входят прикладные программы пользователей и пакеты прикладных программ (ППП) различного назначения. К инструментальному программному обеспечению (ИПО) относят системы программирования для разработки новых программ. К ИПО системы программирования (СП), такие как C++, Pascal, Basic инструментальные среды (ИСР) для разработки приложений, такие как, С Bilder, Delphi, Visual Basic, Java, которые включают средства визуального программирования, а также системы моделирования, например, система имитационного моделирования MatLab, системы моделирования бизнес-процессов BpWin и баз данных ErWin и другие. Следует отметить, что в настоящее время в основном используются для разработки программ инструментальные среды.
  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
