Вычислительная техника


Компьютер— устройство или система, способная выполнять заданную, чётко определённую последовательность операций. Это чаще всего операции численных расчётов и манипулирования данными. Персональный компьютер, ПК— компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем, то есть для личного использования. К ПК условно можно отнести также и любой другой компьютер, используемый конкретным человеком в качестве своего личного компьютера. Подавляющее большинство людей используют в качестве ПК настольные и различные переносные компьютеры. Рабо́чая ста́нция — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенных для решения определённого круга задач. Рабочая станция как место работы специалиста представляет собой полноценный компьютер или компьютерный терминал, набор необходимого ПО, по необходимости дополняемые вспомогательным оборудованием: печатающее устройство, внешнее устройство хранения данных на магнитных или оптических носителях, сканер штрих-кода и пр. Вычислительная техника является важнейшим компонентом процесса вычислений и обработки данных. Постепенно из простейших приспособлений для счёта рождались всё более и более сложные устройства: счёты, логарифмическая линейка, механический арифмометр, электронный компьютер. В 1804 году Жозеф Мари Жаккар разработал ткацкий станок, в котором вышиваемый узор определялся перфокартами. Серия карт могла быть заменена, и смена узора не требовала изменений в механике станка. Это было важной вехой в истории программирования. В 1835 году Чарльз Бэббидж описал свою аналитическую машину. Это был проект компьютера общего назначения, с применением перфокарт в качестве носителя входных данных и программы, а также парового двигателя в качестве источника энергии. Одной из ключевых идей было использование шестерней для выполнения математических функций. К 1900-у году ранние механические калькуляторы, кассовые аппараты и счётные машины были перепроектированы с использованием электрических двигателей с представлением положения переменной как позиции шестерни. В 1955 году Морис Уилкс изобретает микропрограммирование, принцип, который позднее широко используется в микропроцессорах самых различных компьютеров. Микропрограммирование позволяет определять или расширять базовый набор команд с помощью встроенных программ. Появление микропроцессоров привело к разработке микрокомпьютеров — небольших недорогих компьютеров, которыми могли владеть небольшие компании или отдельные люди. Микрокомпьютеры, представители четвёртого поколения, первые из которых появился в 1970-х, стали повсеместным явлением в 1980-х и позже.
Компьютер имеет следующие основные блоки:
Системный блок. Монитор. Клавиатура. Манипуляторы. Аппаратная часть персонального компьютера, прежде всего, состоит из системного блока. Системный блок — функциональный элемент, защищающий внутренние компоненты компьютера от внешнего воздействия и механических повреждений, поддерживающий необходимый температурный режим внутри, экранирующий создаваемые внутренними компонентами электромагнитное излучение и являющийся основой для дальнейшего расширения системы. Монитор — аппарат, предназначенный для вывода графической, текстовой или звуковой информации. Клавиатура — комплект расположенных в определенном порядке рычагов-клавиш у какого-либо механизма для управления каким-либо устройством или для ввода информации. Манипуляторы осуществляют непосредственный ввод информации, указывая курсором на экране монитора команду или место ввода данных. Архитектура фон Неймана— широко известный принцип совместного хранения программ и данных в памяти компьютера. Вычислительные системы такого рода часто обозначают термином «машина фон Неймана», однако соответствие этих понятий не всегда однозначно. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают физическое отделение процессорного модуля от устройств хранения программ и данных.
Устройства системного блока: К внешним устройствам относятся те, которые находятся вне системного блока. К ним относятся: клавиатура, мышь, дисплей, могут быть и другие устройства: принтер, внешний модем, сканер и другие устройства. К внутренним устройствам относятся: Корпус компьютера используется для установки в нем основных устройств, предохранения их от пыли и других внешних воздействий. Блок питания предназначен для преобразования переменного электрического тока напряжением 220 вольт в постоянный ток меньшего напряжения и питания им устройств, находящихся внутри системного блока. Материнская плата служит для взаимосвязи информационных потоков между различными компонентами компьютера. Центральный процессор. Процессор, который можно назвать мозгом компьютера, выполняет основные операции. Оперативная память. После включения компьютера, данные с жесткого диска переносятся в оперативную память, и процессор работает с ними. Если бы не было этого вида памяти, то процессор работал бы только с жестким диском и каждое данное приходилось бы записывать и считывать с него. Звуковая плата. Эта плата обрабатывает звуковые данные, которые поступают из оперативной памяти. Видеоплата обрабатывает данные для дисплея. Жесткий диск. Данные в компьютере хранятся на жестком диске. Накопитель для CD (DVD) - дисков работает с CD, DVD дисками разных типов. Разъемы USB и аудиовход и аудовыход.
Материнская плата — это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Как правило, материнская плата содержит разъёмы для подключения дополнительных контроллеров, для подключения которых обычно используются шины USB, PCI и PCI-Express. Основные компоненты, установленные на материнской плате: ЦПУ набор системной логики (англ. chipset) — набор микросхем, обеспечивающих подключение ЦПУ к ОЗУ и контроллерам периферийных устройств. Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух СБИС: «северного» и «южного мостов». Северный мост, системный контроллер — обеспечивает подключение ЦПУ к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер. Южный мост ,периферийный контроллер — содержит контроллеры периферийных устройств, контроллеры шин для подключения периферийных устройств, а также контроллеры шин, к которым подключаются устройства, не требующие высокой пропускной способности. Загрузочное ПЗУ — хранит ПО, которое исполняется сразу после включения питания. Как правило, загрузочное ПЗУ содержит BIOS, однако может содержать и ПО, работающие в рамках EFI. Форм-фактор материнской платы — стандарт, определяющий размеры материнской платы для персонального компьютера, места ее крепления к корпусу; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, сокета центрального процессора (если он есть) и слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания. Устаревшие: Baby-AT; Mini-ATX; Современные: АТХ; microATX;
Внедряемые: Mini-ITX и Nano-ITX.
Существует четыре типа микросхем на материнской плате :ROM– самый старый тип микросхем, давно не используется.
PROM– программируемая rom. Такой тип микросхем можно изначально запрограммировать. Микросхемы PROM продаются «пустыми», затем их можно запрограммировать, то есть записать BIOS с помощью программатора. Но записать такую микросхему можно всего лишь раз в жизни – стереть ее нельзя. Если нужно обновить BIOS, то нужно купить новую микросхему, записать ее и заменить ею старую. В наше время используется очень редко.
EPROM – стираемая ROM. То же самое, что и PROM, но данную микросхему можно стереть с помощью ультрафиолета, а записать с помощью программатора EEPROM– электрически стираемая prom. Позволяет перепрограммировать prom, не извлекая микросхему из компьютера. Данный тип иногда называют Flash-ROM. Позволяет перезаписывать ROM в домашних условиях, что очень удобно. В микросхеме на материнской плате, которую называют BIOS, хранятся следующие программы:
POST–программа самотестирования компьютера. Запускается сразу при включении питания компьютера и тестирует видеокарту, процессор, память, контроллер диска, клавиатуру и другие важные компоненты компьютера.
Setup BIOS – программа установки параметров BIOS, программа первоначальной настройки компьютера. Запускается нажатием специальной клавиши, которая зависит от производителя и версии BIOS.
Загрузчик операционной системы (boot loader) – главная задача данной программы – найти в главной загрузочной записи жесткого диска загрузчик операционной системы и передать ему управление.
BIOS – набор драйверов, с помощью которых обеспечивается взаимодействие ОС и «железа» на этапе загрузки системы.
Процессор — электронный блок либо микросхема — исполнитель машинных инструкций, главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором. Главными характеристиками ЦПУ являются: тактовая частота, производительность, энергопотребление, нормы литографического процесса используемого при производстве (для микропроцессоров) и архитектура. Центральный процессор в общем случае содержит в себе:
арифметико-логическое устройство; шины данных и шины адресов; регистры;
счетчики команд; кэш — очень быструю память малого объема (от 8 до 512 Кбайт); математический сопроцессор чисел с плавающей точкой. Процессорная шина, которую чаще всего называют FSB, представляет собой совокупность сигнальных линий, объединенных по своему назначению, которые имеют определенные электрические характеристики и протоколы передачи информации. Таким образом, FSB выступает в качестве магистрального канала между процессором и всеми остальными устройствами в компьютере: памятью, видеокартой, жестким диском и так далее. Непосредственно к системной шине подключен только CPU, остальные устройства подсоединяются к ней через специальные контроллеры, сосредоточенные в основном в северном мосте набора системной логики материнской платы.
Систе́ма кома́нд — соглашение о предоставляемых архитектурой средствах программирования, а именно: определённых типах данных, инструкций, системы регистров, методов адресации, моделей памяти, способов обработки прерываний и исключений, методов ввода и вывода.
Система команд представляется спецификацией соответствия команд наборам кодов операций, выполняемых при вызове команды, определяемых архитектурой системы. При этом, на системах с различной архитектурой может быть реализована одна и та же система команд. CISC — компьютер с комплексным набором команд— концепция проектирования процессоров, которая характеризуется следующим набором свойств:
нефиксированное значение длины команды; арифметические действия кодируются в одной команде; небольшое число регистров, каждый из которых выполняет строго определённую функцию. Типичными представителями являются процессоры на основе x86 команд. RISC— компьютер с упрощённым набором команд — архитектура процессора, в которой быстродействие увеличивается за счёт упрощения команд, чтобы их декодирование было проще, а время выполнения — короче. Совместимые процессоры очень часто используют преимущество обоих типов процессоров. Аппаратно совместимые процессоры будут иметь похожие системы команд, одинаковую контактную площадку и назначения контактов.
Основные характеристики процессоров: Тактовая частота - Измеряется она в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц) и указывает на количество выполняемых процессором операций за секунду (1 МГц- 1 миллион операций). Кэш процессора - Встроенная в процессор оперативная память. Она нужна для того, чтобы уменьшить количество обращений центрального процессора к ОЗУ. Достигается это путем внесения данных, с которыми работает процессор в данный момент, в кэш. На сегодняшний день наиболее распространены процессоры, в которых кэш имеет два уровня (L1, L2). Однако также начинают получать распространение и ЦП с кэшем третьего уровня (L3). Уровни КЭШа:
Первый уровень - высокая скорость работы, маленький объем.
Второй уровень - менее высокая скорость, объем побольше первого.
Третий уровень - самый медленный по скорости и самый большой по объему. Разрядность процессора - это число бит, одновременно хранимых, обрабатываемых или передаваемых в другое устройство. Проще говоря, именно разрядность устанавливает объем допустимой встраиваемой ОЗУ. Socket- называется гнездо на материнской плате, которое предназначено для подключения ЦП.
Оперативная память — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им операции. Обязательным условием является адресуемость памяти. Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится: непосредственно, либо через сверхбыструю память, 0-го уровня — регистры в АЛУ, либо при наличии кэша — через него. Оперативная память – это один из главных элементов компьютера. «Оперативная» память потому, что очень быстро работает и позволяет процессору практически без какого-либо заметного ожидания читать информацию из памяти. Содержащиеся в оперативной памяти данные сохранены и доступны только тогда, когда компьютер включен. При выключении компьютера содержимое стирается из оперативной памяти, поэтому перед выключением компьютера все данные нужно сохранить. От объема оперативной памяти ОЗУ, зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер.
Размещение зарезервированного пространства в верхней области вместо использования нижней области памяти в первом ПК привело к появлению так называемого барьера основной памяти. Постоянная необходимость совмещать систему и периферийное оборудование как раньше так и сегодня не всегда позволяет разработчикам отступать от стандартной конфигурации первого ПК. Вот почему вопросы распределения памяти в современных персональных компьютерах так и остались неразрешенными. Несмотря на то что со времени появления первого ПК прошло более 20 лет, в системах с процессорами Core 2 Extreme и Athlon 64 X2 по-прежнему используется то же распределение памяти, что и в первых компьютерах.
Оперативная память компьютера – это память, в которой хранится временная информация, необходимая для корректной работы запущенных на данный момент процессов, программ и приложений. Память отличается большой скоростью доступа к ней. На данный момент самыми распространенными являются три типа памяти: DDR, DDR2, DDR3. Здесь все просто: самый плохой из них DDR, а самый новый и хороший DDR3. Тактовая частота. Нежелательно, если частота оперативной памяти будет выше максимальной частоты, которую поддерживает контроллер ОЗУ. Тайминг — временные задержки сигнала, или латентность. DRAM — тип энергозависимой полупроводниковой памяти с произвольным доступом; DRAM широко используемая в качестве оперативной памяти современных компьютеров, а также в качестве постоянного хранилища информации в системах, требовательных к задержкам.
Основным устройством вывода графических изображений является дисплей. Работой дисплея управляет видеоконтроллер. Употребляется также другой термин для обозначения этого устройства — видеоадаптер; в комплекте устройств ПК его еще называют видеокартой. Основные представления об устройстве дисплея: дискретная (пиксельная) структура экрана; сетка пикселей (растр); сканирование растра электронным лучом; частота сканирования; трехцветная структура пикселя цветного монитора. Видеоконтроллер состоит из двух частей: 1. видеопамяти 2. дисплейного процессора. Графический адаптер отвечает за преобразование текстовых и графических данных в форму, отображаемую на компьютерном мониторе. Виды графических адаптеров: видеокарты NVIDIA и AMD,CGA и EGA.
Настройка графических процедур на работу с конкретным адаптером достигается за счет подключения нужного графического драйвера. Графический драйвер управляет дисплейным адаптером в графическом режиме. Графические драйверы разработаны фирмой Borland практически для всех типов адаптеров. Обычно они располагаются на диске в отдельном подкаталоге BGI в виде файлов с расширением BGI. Выпускаемые в настоящее время ПК оснащаются адаптерами, разработанными фирмой IBM, или совместимыми с ними. Все они имеют возможность работы в графическом режиме. В этом режиме экран дисплея рассматривается как совокупность очень близко расположенных точек - пикселей, светимостью которых можно управлять с помощью программы.
Графические возможности конкретного адаптера определяются разрешением экрана, т.е. общим количеством пикселей, а также количеством цветов (оттенков), которыми может светиться любой из них. Кроме того, многие адаптеры могут работать с несколькими графическими страницами. Графической страницей называют область оперативной памяти, используемая для создания «карты» экрана, т.е. содержащая информацию о светимости (цвете) каждого пикселя. Характеристика графических режимов работы наиболее распространенных адаптеров:
Адаптер CGA имеет 5 графических режимов. Четыре режима соответствуют низкой разрешающей способности экрана и отличаются только набором допустимых цветов - палитрой. Пятый режим соответствует высокому разрешению 640x200, но каждый пиксель в этом случае может светиться либо каким-то одним заранее выбранным и одинаковым для всех пикселей цветом, либо не светиться вовсе, т.е. палитра этого режима содержит два цвета. В графическом режиме адаптер CGA использует только одну страницу.
Адаптер EGA может полностью эмулировать графические режимы адаптера CGA. Кроме того, в нем возможны режимы: низкого разрешения и высокого разрешения. В некоторых модификациях используется также монохромный режим (640x350, 1 страница, 2 цвета).
Аудиосистема ПК – комплекс устройств, обеспечивающих воспроизведение, запись и обработку звука с помощью ПК. Включает аудиодаптер (звуковая плата), акустическую систему (динамики с усилителем НЧ, наушники), микрофон.
Аудиоадаптер – дочерняя плата, обеспечивающая преобразование цифровых данных в аналоговые и обратно для вывода/ввода звука с помощью ПК.
Всегда имеет выход для передачи звукового сигнала на усилитель и вход для ввода звукового сигнала с внешнего источника в ПК для последующей обработки. Дорогие аудиоадаптеры имеют несколько входов и выходов.
Аудиоадаптеры различаются:
1)разрядностью ввода/вывода цифрового звука
2)способами синтеза звука
3)наличием/отсутствием микросхем создания дополнительных звуковых эффектов. Типовая звуковая карта в составе аудиосистемы ПК имеет цифровой канал записи-воспроизведения, микшер, синтезатор и MIDI-порт.
Цифровой аудиоканал, он же аудиокодек, обеспечивает возможность моно- или стереофонической записи и воспроизведения аудиофайлов с уровнем качества начиная от уровня кассетного магнитофона и заканчивая уровнем аудио-CD и даже выше. Запись производится оцифровкой выборок мгновенного значения сигнала; современные карты позволяют принимать и цифровые аудиоданные. На более дорогих платах используют звуковые карты фирм AKM,Wolfson .
Монитор — аппарат, предназначенный для вывода графической, текстовой или звуковой информации. Подавляющее большинство современных настольных компьютеров используют мониторы на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). Принцип их действия заключается в том, что формируемый электронной пушкой пучок электронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение. На пути пучка электронов обычно находятся дополнительные электроды: отклоняющая система, позволяющая изменять направление пучка, и модулятор, регулирующий яркость получаемого изображения. Кадровая частота монитора на базе ЭЛТ измеряется обычно в герцах и во многом определяет устойчивость изображения. Чем выше частота кадров, тем устойчивее изображение. Для формирования растра в мониторе используются специальные управляющие сигналы. В цикле сканирования луч движется по зигзагообразной траектории от левого верхнего угла экрана к нижнему правому. Прямой ход луча по горизонтали осуществляется сигналом строчной, а по вертикали - кадровой развертки. Перевод луча из крайней правой точки строки в крайнюю левую точку следующей строки и из крайней правой позиции последней строки экрана в крайнюю левую позицию первой строки осуществляется специальными сигналами обратного хода с выключенной яркостью.
Жидкокристаллический монитор — плоский дисплей на основе жидких кристаллов, а также монитор на основе такого дисплея. LCD TFT — разновидность жидкокристаллического дисплея, в котором используется активная матрица, управляемая тонкоплёночными транзисторами. Дисплей на жидких кристаллах используется для отображения графической информации в компьютерных мониторах, телевизорах, телефонах, а также во многих других электронных устройствах. Изображение в нём формируется с помощью отдельных элементов, как правило, через систему развёртки. ЖК-технология базируется на использовании такой характеристики света, как поляризация. Конструктивно дисплей состоит из ЖК-матрицы, источников света для подсветки, контактного жгута и обрамления (корпуса), чаще пластикового, с металлической рамкой жёсткости. Каждый пиксель ЖК-матрицы состоит из слоя молекул между двумя прозрачными электродами, и двух поляризационных фильтров, плоскости поляризации которых перпендикулярны. Если бы жидких кристаллов не было, то свет, пропускаемый первым фильтром, практически полностью блокировался бы вторым фильтром
. НЖМД - накопители на жестких магнитных дисках - Предназначены для хранения той информации, которая наиболее часто используется в работе - программ операционной системы, компиляторов, сервисных программ, прикладных программ пользователя, текстовых документов, файлов базы данных. Следует оберегать от ударов при установке и резких перемещений в пространстве; Это носители с произвольным доступом к информации; Для хранения информации разбивается на дорожки и секторы; Скорость обмена информации значительно выше ГД; Объём ЖД измеряется от Мбайт до сотен Гбайт. НЖМД встроены в дисковод и являются несъемными. Они представляют собой несколько алюминиевых дисков с магнитным покрытием, заключенных в единый корпус с электродвигателем, магнитными головками и устройством позиционирования. К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка, которая перемещается по радиусу диска с внешней стороны к центру. Во время работы дисковода диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации. Благодаря хорошей защищенности от пыли, влаги и других внешних воздействий достигают высокой плотности записи, в отличии от дискет.Для обращения к НЖМД используется имя, задаваемое прописной латинской буквой, начиная с С: , но с помощью специальной системной программы можно разбить свой физический ЖД на несколько логических дисков, каждому из которых дается соответствующее имя. Накопители на жестких магнитных дисках часто называют винчестер.
На каждую поверхность каждого диска приходится своя головка. В тот момент, когда компьютер выключен, головки лежат на внешнем крае дисков, в той области, где нет никакой информации. С включением компьютера, головки поднимаются. Среднее рабочее расстояние от поверхности диска до головки в среднем примерно 0,1 мкм. Если учесть тот факт, что рабочее покрытие дисков очень хрупкое, а скорость вращения очень высокая, то становятся понятны высокие требования фирм-производителей к аккуратности в пользовании жесткими дисками. Существует несколько типов головок: Электромагнитные - Этот тип головок применялся в первых жестких дисках. Головки представляли собой сердечники с обмоткой. С повышением требований к плотности записи такие головки утратили актуальность. Ферритовые - Этот тип головок изготавливался из прессованного феррита, изготовленного на основе окиси железа. Затем появились стеклоферритовые головки, которые еще назывались композитными. Разница заключалось в том, что ферритовый сердечник заключался в керамический корпус. С металлом в зазоре (MIG) - Этот тип был разработан на основе композитных головок. Разница в том, что в нерабочий, обратный поверхности диска зазор заполнен металлом, что снижает склонность материала сердечника к магнитному насыщению. В свою очередь, это позволяет повысить магнитную индукцию в зазоре между головкой и диском. Такие головки формируют на поверхности диска намагниченные участки с более выраженными границами, что позволяет использовать более тонкопленочный слой. Тонкопленочные (TF) - Первые тонкопленочные головки появились в 1979 году. Они производились путем фотолитографии. Это позволяет резко уменьшить размер головок и уменьшить их вес. Более того, конструкция нового типа позволяла изменять зазор между головкой и диском путем наращивания слоев алюминиевого сплава на рабочую поверхность головки. Уменьшение зазора дает увеличение остаточной намагниченности и повышается отношение «сигнал - шум», так как увеличивается амплитуда сигнала. Кроме этого, алюминиевый сплав предотвращает повреждения головки о поверхность диска. Магниторезистивные (MR) - головки представляют собой симбиоз двух типов головок: магниторезистивная часть предназначена для чтения, а для записи – индуктивная тонкопленочная часть. В жестких дисках система позиционирования не имеет какой-либо дискретности, а установка на дорожку производится по сервометкам, что дает значительное увеличение точности позиционирования и плотности записи, а также уменьшает влияние температурных и других негативных факторов на точность считывания информации.
RAID — массив из нескольких дисков, управляемых контроллером, взаимосвязанных скоростными каналами и воспринимаемых внешней системой как единое целое. В зависимости от типа используемого массива может обеспечивать различные степени отказоустойчивости и быстродействия. Служит для повышения надёжности хранения данных и для повышения скорости чтения/записи информации.
В настоящее время существует два основных типа устройств хранения данных в компьютере: магнитные и оптические. Устройства магнитного хранения в современном компьютере представлены жестким диском и дисководом. В них информация записывается на вращающийся магнитный диск. В устройствах оптического хранения запись и считывание осуществляются на вращающийся диск с помощью лазерного луча, а не магнитного поля. Следует отметить, что большинство оптических устройств могут лишь считывать информацию с носителя. Стандарты компьютерных оптических технологий можно разделить на три основные группы:CD;;форматы DVD с повышенной плотностью.
Флеш-память — разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти . Это же слово используется в электронной схемотехнике для обозначения технологически законченных решений постоянных запоминающих устройств в виде микросхем на базе этой полупроводниковой технологии. В быту это словосочетание закрепилось за широким классом твердотельных устройств хранения информации. Благодаря компактности, дешевизне, механической прочности, большому объему, скорости работы и низкому энергопотреблению флеш-память широко используется в цифровых портативных устройствах и носителях информации. Принцип работы полупроводниковой технологии флеш-памяти основан на изменении и регистрации электрического заряда в изолированной области (кармане) полупроводниковой структуры. Изменение заряда («запись» и «стирание») производится приложением между затвором и истоком большого потенциала, чтобы напряженность электрического поля в тонком диэлектрике между каналом транзистора и карманом оказалась достаточна для возникновения туннельного эффекта. Для усиления эффекта тунеллирования электронов в карман при записи применяется небольшое ускорение электронов путем пропускания тока через канал полевого транзистора.Чтение выполняется полевым транзистором, для которого карман выполняет роль затвора. Потенциал плавающего затвора изменяет пороговые характеристики транзистора, что и регистрируется цепями чтения. Конструкция NOR использует классическую двумерную матрицу проводников («строки» и «столбцы») в которой на пересечении установлено по одной ячейке. Конструкция NAND — трехмерный массив. В основе та же самая матрица что и NOR, но вместо одного транзистора в каждом пересечении устанавливается столбец из последовательно включенных ячеек.
Моде́м— устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации, и выполняющее функцию модуляции при передаче сигнала и демодуляции при приёме сигнала из канала связи. Модемы различаются по исполнению, по принципу работы, по типу сети, к которой производится подключение, а также по поддерживаемым протоколам передачи данных. Факс-модемы - Чтобы модемы могли обмениваться друг с другом информацией на расстоянии, надо, чтобы они использовали одинаковые способы преобразования цифровых данных в аналоговые и обратно. Другими словами, модемы должны применять одинаковые способы модуляции и демодуляции сигналов. Модем обменивается данными с компьютером через порты асинхронного последовательного адаптера. Данные передаются последовательно бит за битом. Скорость, с которой происходит этот обмен, измеряется в битах за секунду (бит/с), или bps. Обычно, когда речь идет о скорости, с которой модем может передавать информацию, используется термин бит за секунду.
хDSL — семейство технологий, позволяющих значительно повысить пропускную способность абонентской линии телефонной сети общего пользования путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала. Кабельный модем — модем со встроенным сетевым мостом, предоставляющий возможность двусторонней передачи данных по коаксиальному или оптическому кабелю. Кабельные модемы обычно используются в сетях кабельного телевидения для предоставления широкополосного доступа в Интернет.
Беспроводные компьютерные сети — это технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие стандартам для обычных проводных сетей (например, Ethernet), без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны СВЧ-диапазона. Соединения коаксиального кабеля выполняются с помощью специальных разъемов BNC (Bayonet Nut Connector) и Т-образных разъемов. Для соединения двух компьютеров в сеть необходим один отрезок кабеля, для трех — два отрезка и т.д. Разъем BNC закрепляется на конце коаксиального кабеля, а затем с помощью Т-образного разъема, к которому прикрепляется BNC-разъем, кабель присоединяется к сетевой плате.
Клавиатура - пока является основным устройством ввода информации в компьютер. Это устройство представляет собой совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих определенную электрическую цепь. Наиболее распространены два типа клавиатур: с механическими и с мембранными переключателями. Внутри корпуса любой клавиатуры, помимо датчиков клавиш, расположены электронные схемы дешифрации и микроконтроллер клавиатуры. Подключение клавиатуры к системной плате осуществляется посредством либо 5-контактных разъемов DIN, применяющихся в материнских платах формата AT, либо 6-контактных разъемов miniDIN, которые применяются преимущественно в материнских платах формата ATX, более современные клавиатуры подключаются к разъему USB. Клавиатура является одним из важнейших устройств, определяющим условия комфортабельной работы на компьютере. В нее встроен контроллер. Независимо от того, как механически реализован процесс нажатия клавиш, сигнал при нажатии клавиши регистрируется контроллером клавиатуры и передается в виде так называемого скэн-кода на материнскую плату. Подавляющее число компьютерных мышек используют оптико-механический принцип кодирования перемещения. С поверхностью стола соприкасается тяжелый, покрытый резиной шарик сравнительно большого диаметра. Ролики, прижатые к поверхности шарика, установлены на перпендикулярных друг другу осях с двумя датчиками. Датчики, представляющие собой оптопары, располагаются по разные стороны дисков с прорезями. Порядок, в котором освещаются фоточувствительные элементы, определяет направление перемещения мыши, а частота приходящих от них импульсов - скорость. При помощи мыши удобно выделять объекты, перемещать их, рисовать. Устройством ввода мыши являются клавиши, их обычно две или три. Электронная схема управления мыши следит за ее перемещением, эти данные поступают в компьютер, обрабатываются процессором, который производит перемещение указателя мыши на экране дисплея
Принтер — периферийное устройство компьютера, предназначенное для перевода текста или графики на физический носитель из электронного вида. Ма́тричный принтер— компьютерный принтер, создающий изображение на бумаге из отдельных маленьких точек ударным способом. В матричном принтере изображение формируется на носителе печатающей головкой, представляющей из себя набор иголок, приводимых в действие электромагнитами. Струйный принтер — один из видов принтеров. Обладает малой скоростью печати по сравнению с лазерными, но отличается высоким качеством печати полутонных изображений. Принцип действия струйных принтеров похож на матричные принтеры тем, что изображение на носителе формируется из точек. Но вместо головок с иголками в струйных принтерах используется матрица, печатающая жидкими красителями. Картриджи с красителями бывают со встроенной печатающей головкой. Лазерный принтер — один из видов принтеров, позволяющий быстро изготавливать высококачественные отпечатки текста и графики на обыкновенной бумаге. Подобно фотокопировальным аппаратам лазерные принтеры используют в работе процесс ксерографической печати, однако отличие состоит в том, что формирование изображения происходит путём непосредственного сканирования лазерным лучом фоточувствительных элементов принтера.
Сканер — устройство, осуществляющие сканирование, т.е. исследование объекта, наблюдение за ним или считывание его параметров. Сканеры считывают с бумаги, пленки или иных твердых носителей «аналоговые» тексты или изображения и преобразуют их в цифровой формат. Планшетные сканеры более распространены на рынке, чем другие типы сканеров и имеют ряд преимуществ по объему применения, то есть более универсальны. Они напоминают верхнюю часть копировального аппарата: оригинал – либо бумажный документ, либо плоский предмет – кладут на специальное стекло, под которым перемещается каретка с оптикой и аналого-цифровым преобразователем. Обычно планшетный сканер считывает оригинал, освещая его снизу, с позиции преобразователя. Чтобы сканировать четкое изображение с пленки или диапозитива, нужно обеспечивать подсветку оригиналов как бы сзади. Для этого и служит слайдовая приставка, представляющая собой лампу, которая перемещается синхронно со сканирующей кареткой и имеет определенную цветовую температуру.

Приложенные файлы

  • docx 8860684
    Размер файла: 39 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий