Шпаргалка по "Информатике"

·  Внешний кэш, он же кэш второго уровня у современных процессоров, в старых компьютерах находится на системной плате и работает на частоте системной шины процессора, например, 33 или 66 МГц. В компьютерах с процессорами 386, 486 и первыми поколениями Pentium скорость работы кэша мало отличается от быстродействия микросхем оперативной памяти, а выигрыш в производительности получался за счет исключения простоя процессора в те моменты, когда микросхемы оперативной памяти выполняли циклы регенерации.

·  Термин "постоянное запоминающее устройство" (ПЗУ) или Read-Only Memory (ROM) наиболее часто используется для обозначения микросхем, из которых можно только читать данные, но изменить их нельзя. В каждом персональном компьютере обязательно есть несколько микросхем ПЗУ. Например, после включения компьютера первой запускается программа BIOS, которая записана в микросхеме ПЗУ объемом в 1— 2 Мбайт. Быстродействие микросхем ПЗУ почти на порядок ниже, чем у микросхем оперативной памяти. Заметим, что разработано множество разнообразных типов микросхем ПЗУ- в некоторые можно записать данные всего один раз, а другие выдерживают многократную перезапись информации. В последнее время наиболее популярными для использования в ПЗУ стали микросхемы флэш-памяти, позволяющие перезаписывать информацию до 1 млн. раз.

·  Карты флэш-памяти появились после того, как начали пользоваться популярностью ноутбуки. В настоящее время карты флэш-памяти находят все большее применение не только в компьютерах, но и в сотовых телефонах и цифровых фотоаппаратах. Конструктивно они похожи на обычные таксофонные карты, но большей толщины. Для подключения к компьютеру на одном торце или плоскости карты флэш-памяти расположен разъем. Независимо от конструктивного исполнения, внутри них находятся микросхемы флэш-памяти, которые могут длительное время- сохранять информацию даже тогда, когда отсутствует напряжение питания.

·  Устройства PenDrive, или Flash Drive снабжены USB-интерфейсом и являются новым вариантом карт флэш-памяти, в которых программно смоделировано дисковое пространство винчестера. Если для подключения флэш-карты к настольному компьютеру нужно специальное устройство, то, например Flash Drive подключается к стандартному USB-интерфейсу, а операционная система принимает такую флэш-память за съемный винчестер. Для пользователя почти нет различия в использовании винчестера и устройства Flash Drive. Емкость последних моделей подобной флэш-памяти превышает 1 Гбайт, что позволяет хранить на них видеофильмы, музыкальные записи, программы и архивы. 
Чуть забегая вперед, обратим внимание на запоминающие устройства, в которых для хранения информации используются вращающиеся механические носители.

·  Винчестер, или накопитель на жестких магнитных дисках, используется для длительного хранения больших объемов информации, которая сохраняется при выключении питания. Конструктивно винчестер — это прямоугольная коробочка, внутри которой постоянно вращаются на большой скорости алюминиевые или стеклянные диски с нанесенным на их поверхность магнитным слоем. Чтение и запись данных производится с помощью магнитных головок, которые парят на расстоянии долей микрона от поверхности магнитных дисков. Так как винчестер является,механическим устройством, то время доступа к информации на нем почти в тысячу раз больше, чем к ОЗУ. Емкость современных винчестеров превышает 100 Гбайт.

·  Гибкие магнитные диски предназначены для архивирования данных или переноса информации с компьютера на компьютер. Наиболее старым видом являются 3- и 5-дюймовые магнитные диски, которые могут хранить 1,44 и 1,2 Мбайт (другие варианты встречаются крайне редко). Усовершенствованные варианты гибких магнитных дисков могут иметь емкость 100 и 250 Мбайт (например, накопители Zip и Jazz). Так как гибкие магнитные диски для считывания и записи информации требуют непосредственного контакта магнитной головки с поверхностью диска, то у них самое малое время доступа из всех применяемых сегодня накопителей информации.

·  Оптические диски, или компакт-диски — самый современный вид носителей информации, применяемый в персональных компьютерах. Сегодня используются несколько типов оптических дисков. Наибольшую популярность у пользователей имеют компакт-диски — потомки музыкальных дисков емкостью 650 или 700 Мбайт, а также DVD-диски с емкостью в 4,7 Гбайт. Информация на таких оптических дисках записывается в виде точек на внутреннем слое диска. Для записи и чтения информации используется полупроводниковый лазер. Кроме того, пользуются некоторой популярностью магнитооптические диски с емкостью 250 и 640 Мбайт. Другие форматы оптических дисков мало популярны, в основном из-за цены дисков или устройств чтения/записи.

Магистрально-модульный  принцип построения ПК

Модульный принцип позволяет  потребителю самому подобрать нужную ему конфигурацию компьютера и производить  при необходимости его модернизацию. Модульная организация системы  опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информации. Магистраль или системная шина - это набор  электронных линий, связывающих  воедино по адресации памяти, передачи данных и служебных сигналов процессор, память и периферийные устройства.

 

 

Устройство ввода и вывода информации

Клавиатура служит для  ввода информации в компьютер  и подачи управляющих сигналов. Она  содержит стандартный набор алфавитно-цифровых клавиш и некоторые дополнительные клавиши — управляющие и функциональные, клавиши управления курсором, а также  малую цифровую клавиатуру.

Курсор — светящийся символ на экране монитора, указывающий позицию, на которой будет отображаться следующий  вводимый с клавиатуры знак.

Клавиатура имеет 12 функциональных клавиш, расположенных вдоль верхнего края. Нажатие функциональной клавиши  приводит к посылке в компьютер  не одного символа, а целой совокупности символов.

Функциональные клавиши  могут программироваться пользователем.

Видеосистема компьютера состоит из трех компонент:

·        монитор (называемый также дисплеем);

·        видеоадаптер;

·        программное обеспечение (драйверы видеосистемы).

Видеоадаптер посылает в  монитор сигналы управления яркостью лучей и синхросигналы строчной и кадровой развёрток. Монитор преобразует  эти сигналы в зрительные образы. А программные средства обрабатывают видеоизображения — выполняют кодирование  и декодирование сигналов, координатные преобразования, сжатие изображений  и др 

 

Монитор — устройство визуального отображения информации (в виде текста, таблиц, рисунков, чертежей и др.) (ЭЛТ и ЖК).

Разновидность монитора — сенсорный экран. Здесь общение с компьютером осуществляется путём прикосновения пальцем к определённому месту чувствительного экрана. 

 

Принтер — печатающее устройство. Осуществляет вывод из компьютера закодированной информации в виде печатных копий текста или графики.

Основных видов принтеров  три: матричные, лазерные и струйные.

Сканер — устройство для ввода в компьютер графических изображений. Создает оцифрованное изображение документа и помещает его в память компьютера.

Модем — устройство для передачи компьютерных данных на большие расстояния по телефонным линиям связи

 

Оптические устройства информации

Координатные  устройства

Назначение: управление курсором (указателем) мыши, ввод управляющей информации.

С появлением графических  оболочек мышь стала необходимой  для эффективной работы на компьютере.

Принцип работы. Мышь — небольшая  коробочка с кнопками. В ней  — шарик, катающийся по поверхности  стола. К шарику прижаты два взаимно  перпендикулярных ролика, которые он вращает. Датчики поворота ролика передают сигналы в компьютер. «Хвост»  из проводов, по которым идут сигналы, дал устройству имя «мышь». Курсор мыши управляется перемещением мыши по столу. Управляющая информация вводится нажатием на кнопки мыши.

Мыши бывают одно-, двух-, трёхкнопочные. Они могут соединяться  с компьютером проводом или при  помощи радиопередатчиков (беспроводные). Существуют оптические мыши без шарика, оснащённые фотоэлементами, и оптомеханические мыши. Разновидностью мыши можно считать трэкбол (trackball), который можно сравнить с мышью, которая лежит на спине шарообразным брюшком вверх.

Основные пользовательские характеристики:

• количество нажатий кнопки до её отказа;
• реакция на движение руки или баллистический эффект;
• разрешающий шаг (разрешение);
• дизайн и удобство в работе (эргономичность).

Разрешение измеряется в  dpi (dot per inch — количество точек на дюйм). Если мышь имеет разрешение 900 dpi и её передвинули на 1 дюйм (2,53 см) вправо, то привод мыши получает через микроконтроллер информацию о смещении на 900 единиц вправо. Нормальное разрешение мыши — от 200 до 900 dpi.

Баллистическим эффектом называется зависимость точности позиционирования мыши от скорости её перемещения.

Программная поддержка. Драйвер  мыши поставляется вместе с устройством. Современные операционные системы  содержат драйверы для большинства  манипуляторов этого типа и автоматически  при включении компьютера подбирают  наиболее подходящий из них.

Тачпа́д (англ. touchpad — сенсорная площадка), сенсорная панель

— указательное устройство ввода, применяемое, чаще всего, в ноутбуках.

Как и другие указательные устройства, тачпад обычно используется для управления «указателем», перемещением пальца по поверхности устройства. Тачпады имеют различные размеры, но обычно их площадь не превосходит 50 см².

абота тачпадов основана на измерении ёмкости пальца или измерении ёмкости между сенсорами. Ёмкостные сенсоры расположены вдоль вертикальной и горизонтальной осей тачпада, что позволяет определить положение пальца с нужной точностью.

Поскольку работа устройства основана на измерении ёмкости, тачпад не будет работать, если водить по нему каким-либо непроводящим предметом, например, основанием карандаша. В случае использования проводящих предметов тачпад будет работать только при достаточной площади соприкосновения. (Попробуйте касаться тачпада пальцем лишь чуть-чуть). Влажные пальцы затрудняют работу тачпада.

Трекбол (англ. trackball)

— указательное устройство ввода информации об относительном  перемещении для компьютера. Аналогично мыши по принципу действия и по функциям. Трекбол функционально представляет собой перевернутую механическую (шариковую) мышь. Шар находится сверху или  сбоку и пользователь может вращать  его ладонью или пальцами, при  этом не перемещая корпус устройства. Несмотря на внешние различия, трекбол и мышь конструктивно похожи — при движении шар приводит во вращение пару валиков или, в более современном варианте, его сканируют оптические датчики перемещения (как в оптической мыши).

В настоящее время трекболы достаточно редко применяются в  домашних и офисных компьютерах, однако нашли применение в промышленных и военных компьютерах, где пользователю приходится работать в условиях недостатка места и наличии вибрации. Так, трекболы используются в кабинах  управления ракетного комплекса  С-300.

Джо́йстик (англ. Joystick = Joy + Stick)

— устройство ввода информации в электронное устройство, манипулятор, часть интерфейса пользователя. Служит для изменения позиции элемента интерфейса (в частности курсора), также для перебора элементов  списков. Является одним из стандартных  средств ввода для компьютеров и многих мобильных телефонов. Широкое применение получил в компьютерных играх. Представляет собой рычаг на основании, который можно перемещать в одном, двух, трёх плоскостях. На рычаге обычно располагаются кнопки и переключатели различного назначения. По количеству степеней свободы и, соответственно, плоскостей, в которых возможно изменение положения контролируемого объекта, джойстики подразделяются на:

• одномерные (управление перемещением объекта либо вверх-вниз, либо влево-вправо)
• двухмерные (управление объектом в двух плоскостях)
• трёхмерные (управление объектом во всех трёх плоскостях)

Графи́ческий планше́т (или дигитайзер, диджитайзер, от англ. digitizer)

— это устройство для  ввода рисунков от руки непосредственно  в компьютер. Состоит из пера и  плоского планшета, чувствительного  к нажатию или близости пера. Также  может прилагаться специальная  мышь.

Графические планшеты применяются  как для создания изображений  на компьютере способом, максимально  приближённым к тому, как создаются  изображения на бумаге, так и для  обычной работы с интерфейсами, не требующими относительного ввода (хотя ввод относительных перемещений  с помощью планшета и возможен, он зачастую неудобен).

Кроме того, их удобно использовать для переноса (отрисовки) уже готовых изображений в компьютер.

Магнитный принцип считывания и  записи инф-ции

Магнитный принцип записи и считывания информации

В накопителях на гибких магнитных дисках(НГМД),или дискетах, и накопителях на жестких магнитных дисках(НЖМД),или винчестерах,в основу записи информации положено намагничивание ферромагнетиков в магнитное поле,хранение информации основывается на сохранении намагниченности,а считывание информации базируется на явлении электромагнитной индукции.В процессе записи информации на жесткие и гибкие магнитные диски головка дисковода с сердечником из магнитомягкогог материала(малая остаточная намагниченность)перемещается вдоль магнитного слоя магнитожесткого материала(большая остаточная намагниточность).На магнитную головку поступают последовательности электрических импульсов(последовательности логических нулей и единиц),которые создают в головке магнитное поле.В результате последовательно намагничиваются(логическая единица)или не намагничиваются(логический нуль)элементы поверхности носителя.При считывании информации при движении магнитной головки над поверхностью носителя намагниченные участки носителя вызывают в ней импульсы тока(электромагнитная индукция).Последовательности таких импульсов прередаются по магистрали в оперативную память компьютера.