Методы и аппаратура сбора, передачи, обработки и накопления информации.

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность её содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором.

В состав внешней памяти компьютера входят:

1) Накопители на жёстких магнитных дисках;

Накопитель на жёстких магнитных дисках (англ. HDD — Hard Disk Drive) или винчестерский накопитель — это наиболее массовое запоминающее устройство большой ёмкости, в котором носителями информации являются круглые алюминиевые пластины — плоттеры, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения информации — программ и данных.

Винчестерские накопители имеют очень большую ёмкость. В отличие от дискеты, жесткий диск вращается непрерывно. Все современные накопители снабжаются встроенным кэшем, который существенно повышает их производительность. Винчестерский накопитель связан с процессором через контроллер жесткого диска.

Жесткий диск — информационный склад компьютера.

2) Накопители на гибких магнитных дисках;

Гибкий диск (англ. floppy disk), или дискета, — носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для распространения программного обеспечения.

3) Накопители на компакт-дисках;

 CD-ROM (Сompact Disk Read-Only Memory - компакт диск, из которого можно только читать).

CD-ROM представляет собой прозрачный полимерный диск диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм, на одну сторону которого напылен светоотражающий слой алюминия, защищенный от повреждений слоем прозрачного лака. Толщина напыления составляет несколько десятитысячных долей миллиметра.

CD-ROM обладают высокой удельной информационной емкостью, что позволяет создавать на их основе справочные системы и учебные комплексы с большой иллюстративной базой.

В отличие от магнитных дисков, компакт-диски имеют не множество кольцевых дорожек, а одну — спиральную, как у грампластинок. В связи с этим, угловая скорость вращения диска не постоянна. Она линейно уменьшается в процессе продвижения читающей лазерной головки к краю диска.

Цифровые видеодиски DVD. Эти диски имеют тот же размер, что и обычные CD, но вмещают больше Гбайт данных. На таких дисках выпускаются мультимедийные игры и интерактивные видеофильмы отличного качества.

4) Накопители на магнито-оптических компакт-дисках;

Записывающий накопитель CD-R (Compact Disk Recordable) способен, наряду с прочтением обычных компакт-дисков, записывать информацию на специальные оптические диски.

  Накопитель на магнито-оптических компакт-дисках СD-MO (Compact Disk — Magneto Optical). Диски СD-MO можно многократно использовать для записи.

Накопитель WARM (Write And Read Many times), позволяет производить многократную запись и считывание.

5) Накопители на магнитной ленте (стримеры) и др.

Стример (англ. tape streamer) — устройство для резервного копирования больших объёмов информации. В качестве носителя здесь применяются кассеты с магнитной лентой ёмкостью 1 — 2 Гбайта и больше.

Стримеры позволяют записать на небольшую кассету с магнитной лентой огромное количество информации. Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед её записью и восстанавливать после считывания, что увеличивает объём сохраняемой информации.

Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скорость записи, поиска и считывания информации.

Модемы и факс-модемы

Модем - устройство, позволяющее компьютеру выходить на связь с другим компьютером посредством телефонных линий. Компьютер работает с цифровыми сигналами, а телефонная линия передает только аналоговые сигналы, поэтому нужен модулятор-демодулятор.

Факс-модем- модем, позволяющий также принимать и посылать факсимильные сообщения.

Основной параметр в работе модема - скорость передачи данных. Она измеряется в bps (бит в секунду). Также важными показателями в современных модемах является наличие режима коррекции ошибок и режима сжатия данных. Первый режим обеспечивает дополнительные сигналы, посредством которых модемы осуществляют проверку данных на двух концах линии и отбрасывают немаркированную информацию, а второй сжимает информацию для более быстрой и четкой ее передачи, а затем восстанавливает ее на получающем модеме. Оба эти режима заметно увеличивают скорость и чистоту передачи информации, особенно в плохих телефонных линиях.

Мониторы

Монитор (дисплей) компьютера IBM PC предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Мониторы бывают цветными и монохромными. Они могут работать в одном из двух режимов: текстовом или графическом.

Текстовый режим.

В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки - знакоместа, чаще всего на 25 строк по 80 символов (знакомест). В каждое знакоместо может быть введён один из 256 символов. В число этих символов входят большие и малые латинские буквы, цифры, определённые символы, а также псевдографические символы, используемые для вывода на экран таблиц и диаграмм, построения рамок вокруг участков экрана и так далее. В число символов, изображаемых на экране в текстовом режиме, могут входить и символы кириллицы.

На цветных мониторах каждому знакоместу может соответствовать свой цвет символа и фона. На монохромных мониторах для выделения отдельных частей текста и участков экрана используется повышенная яркость символов, подчёркивание и инверсное изображение.

Графический режим.

Графический режим предназначен для вывода на экран графиков, рисунков и так далее. В этом режиме можно выводить и текстовую информацию в виде различных надписей, причём эти надписи могут иметь произвольный шрифт, размер и др. В графическом режиме экран состоит из точек, каждая из которых может быть тёмной или светлой на монохромных мониторах и одного или нескольких цветов - на цветном. Количество точек на экране называется разрешающей способностью монитора в данном режиме. Разрешающая способность не зависит от размеров экрана монитора. В настоящее время используют мониторы SVGA, что позволяет добиться нужного качества изображения.

Адаптер– электронная плата, которая может быть вмонтирована в компьютер, для того чтобы увеличить возможности компьютера, например, обеспечить более высокое разрешение монитора, использование мыши или сканера.

Видеопамять – память, которая используется для вывода данных на экран. В большинстве компьютеров она не является частью главного ОЗУ. Эта память называется Video memory. Screen memory.– память, которая используется для хранения информации об изображении, выводимом на экран. Иногда такая память представляет собой часть ОЗУ, но чаще является самостоятельной и недоступна для главного процессора иначе, чем через микросхему видеоинтерфейса.

Видеопамять – VRAM – доступная адаптеру дисплея область оперативной память ПК, в которой расположены данные, кодирующие изображение на экране. В текстовом режиме видеопамять содержит коды и атрибуты символов, в графическом режиме каждой точке экрана соответствуют один или несколько разрядов видеопамять, кодирующие цвет и яркость точки.

Устройства ввода

Клавиатураявляется основным устройством ввода информации в компьютер. В техническом аспекте это устройство представляет собой совокупность механических  датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным способом определённую электрическую цепь.

Мыши и трекболы (TrackBall) являются координаторными устройствами ввода информации в компьютер. Разумеется, полностью заменить клавиатуру они не могут. В основном эти устройства имеют две-три кнопки управления.

Трекбол представляет собой «перевёрнутую» мышь, у трекбола приводится в движение не корпус, а только его шар. Это позволяет существенно повысить точность управления курсором.

Сканеромназывается устройство, позволяющее вводить компьютер образы изображений, представленных в виде текста, рисунков, слайдов, фотографий и другой графической информации.

Диджитайзер (дигитайзер) - Электронный планшет - является координирующим преобразователем, который используется в основном для задач САПР. В состав диджитайзера помимо самого планшета входит специальный указатель с датчиком, напоминающий авиационный прицел второй мировой войны.

Джойстикявляется аналоговым координаторным устройством ввода информации.

Принтеры

Принтер (или печатающее устройство) предназначен для вывода информации на бумагу. Все принтеры могут выводить текстовую информацию и изображения.

Как правило, применяются принтеры следующих типов: матричные, струйные и лазерные, однако встречаются и другие (светодиодные, термопринтеры и т.д.).

Матричные печатающие устройства.

У последовательных матричных печатающих устройств вертикальный ряд игл (или 2 ряда), или молоточков, вколачивает краситель с ленты прямо в бумагу, формируя последовательно символ за символом. Игольчатые имеют приемлемое качество печати, невысокую цену расходных материалов и бумаги, да и самих устройств. Для этих принтеров обычно возможно использование как форматной, так и рулонной бумаги. Головка принтера может быть оснащена 9, 18 или 24 иголками.

Струйныепринтеры относятся к безударным печатающим устройствам. Струйные чернильные принтеры относятся к классу последовательных матричных безударных печатающих устройств. Они же в свою очередь подразделяются на устройства непрерывного и дискретного действия. Последние же могут использовать либо пузырьковую технологию, либо пьезоэффект. В этих принтерах изображение формируется микрокаплями специальных чернил, выдуваемых на бумагу с помощью сопел. Этот способ печати обеспечивает более высокое качество печати по сравнению с матричными принтерами, он очень удобен для цветной печати.

Лазерные и LED–принтеры. В лазерных принтерах используется электрографический способ создания изображения - примерно такой же, как и в ксероксах.

Кроме лазерных существуют LED - принтеры, которые получили своё название из-за того, что полупроводниковый лазер в них был заменён «гребёнкой» мельчайших светодиодов.

Лазерные принтеры обеспечивают в настоящее время наилучшее (близкое к типографскому) качество печати. В этих принтерах для печати используется принцип ксерографии: изображение переносится на бумагу со специального барабана, к которому электрически притягиваются частички краски. Отличие от копировального аппарата состоит в

Плоттеры.Устройство, позволяющее представлять выводимые из компьютера данные в виде рисунка или графика на бумаге, называют обычно графопостроителем, или плоттером.

Также к компьютеру могут подключаться: сетевой адаптер (даёт возможность подключить компьютер к локальной сети), стример (устройство для быстрого сохранения информации, находящейся на жёстком диске).