Архитектура_ПЭВМ

3.2 USB Flash Drive

USB Flash Drive ([ю-эс-би флэш драйв], сокр. UFD, сленг. флешка или флэшка) – носитель информации, использующий флеш-память для хранения данных и подключаемый к компьютеру или иному считывающему устройству через стандартный разъём USB.

UFD обычно съёмные и перезаписываемые. Вес – меньше 60 г. Получили большую популярность в 2000-е годы из-за компактности, лёгкости перезаписывания файлов и большого объёма памяти (от 32 Мб до 64 Гб). Основное назначение UFD – хранение, перенос и обмен данными, резервное копирование, загрузка операционных систем

(LiveUSB) и др.

Преимуществами являются:

−малый вес;

−бесшумность работы и портативность;

−наличие USB-разъемов на современных материнских платах гарантирует, что устройство будет опознано системой;

−более устойчивы к механическим воздействиям (вибрации и ударам) по сравнению с НЖМД;

−работоспособность в широком диапазоне температур;

−высокая плотность записи (значительно выше, чем у CD или

DVD);

−отсутствие подвижных частей, что снижает их энергопотребление в 3–4 раза по сравнению с жёстким диском;

−не подвержены воздействию царапин и пыли, которые были проблемой для оптических носителей и дискет.

4УСТРОЙСТВА ВВОДА/ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ

4.1Устройства ввода информации

Устройствами ввода называются приборы для занесения (ввода) данных в компьютер во время его работы.

Основным, и обычно необходимым, устройством ввода тексто-

21

вых символов и последовательностей (команд) в компьютер остаётся клавиатура.

Устройства ввода изображения:

−сканер – устройство ввода графической информации в компьютер путём преобразования её в цифровой вид для последующих обработки, хранения и вывода.;

−графический планшет – устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера;

−видеокамера;

−вебкамера;

−плата видеозахвата – электронное устройство (чаще PCI или PCI-E, реже USB -совместимая плата) для преобразования аналогового видеосигнала в цифровой видеопоток;

−клавиатура.

Устройства ввода звука:

−аккордовая клавиатура;

−микрофон;

−диктофон.

Указательные (координатные) устройства:

−с относительным указанием позиции (перемещения):

1)мышь;

2)трекбол;

3)джойстик;

−с возможностью указания абсолютной позиции:

1)графический планшет;

2)световое перо.

Игровые устройства ввода:

−джойстик;

−педаль;

−геймпад и пр.

22

4.2 Устройства вывода информации

4.2.1 Мониторы

Сегодня существуют две разновидности мониторов. Первая из них базируется на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ), генерирующих световой поток. Вторая – более современная и основана на свойствах жидких кристаллов (ЖК), которые работают как затворы, перекрывающие постоянный световой поток. По сегодняшним меркам монитор должен иметь диагональ видимой области изображения 17 – 18 дюймов, а отличным вариантов для просмотра видео и заядлых игроков в компьютерные игры подойдет и 19 – 20 дюймов. Существует такой модельный ряд ЭЛТ мониторов: 15, 17, 18, 19, 20 и более дюймов. Для домашнего компьютера хорошим выбором будет монитор на базе ЭЛТ с диагональю 19 – 22 дюйма или ЖК с диагональю 18 – 20 дюймов. Разрешение изображения на дисплее измеряют в точках по горизонтали и вертикали. Чем выше его значение, тем больше объектов можно разместить на экране, тем лучше детализация изображения. Разрешение изображения зависит от возможностей видеокарты и дисплея. Для мониторов приняты следующие значения разрешения 15'' 1024х768, 17''–18'' 1280х1024, 19''–22'' 1600х1200. Профессиональные 22-

дюймовые мониторы могут иметь разрешение 1920х1440. Мониторы классифицируются:

−по строению:

1)ЭЛТ – на основе электронно-лучевой трубки (англ. CRT – cathode ray tube);

2)ЖК – жидкокристаллические мониторы (англ. LCD – liquid crystal display);

3)плазменный – на основе плазменной панели;

4)проекционный – видеопроектор и экран размещённые отдельно или объединённые в одном корпусе (как вариант через зеркало или систему зеркал);

5)OLED-монитор – Монитор, основанный на технологии

OLED - Organic Light-Emitting Diode или Органический Светоизлу-

чающий Диод;

23

−по типу видеоадаптера:

1)HGC;

2)CGA;

3)EGA;

4)VGA, SVGA4

−по типу интерфейсного кабеля:

1)композитный;

2)раздельный;

3)D-SUB;

4)DVI;

5)USB;

6)HDMI.

4.2.2 Принтеры

Принтер (от англ. printer – печатник) – устройство для преобразования информации, хранящейся на запоминающих устройствах (текст, графика) в твёрдую копию, обычно на бумаге. Процесс этот называется вывод на печать, а получившийся документ – распечатка. Принтеры, в зависимости от вида печати разделяют на цветные, монохромные, в зависимости от способа нанесения символов/точек на носитель на алфавитно-литерные, матричные, струйные, лазерные.

Барабанные принтеры (drum printer). По принципу действия напоминал печатную машинку. Основным элементом такого принтера был вращающийся барабан, на поверхности которого располагались рельефные изображения букв и цифр. Ширина барабана соответствовала ширине бумаги, а количество колец с алфавитом было равно максимальному количеству символов в строке. За бумагой располагалась линейка молоточков, приводимых в действие электромагнитами. В момент прохождения нужного символа на вращающемся барабане, молоточек ударял по бумаге, прижимая её через красящую ленту к барабану. Таким образом, за один оборот барабана можно было напечатать всю строку.

Матричные принтеры. Изображение формируется печатной

24

головкой, которая состоит из набора иголок (игольчатая матрица). Иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, головка передвигается построчно вдоль листа. Выпускались принтеры с 9, 12, 14, 18 и 24 иголками. Основное распространение получили 9-ти и 24-х игольчатые принтеры. Качество печати напрямую зависит от числа иголок, поскольку таким образом получается больше точек на дюйм, принтеры с 24-мя иголками называют LQ (Letter Quality). Основными недостатками данного типа принтеров являются низкая скорость работы и высокий шум, однако благодаря дешевизне копии (расходным материалом, по сути, является только красящая лента) – они распространены до сих пор.

Также выпускаются скоростные линейно-матричные принтеры, в которых большое количество иголок равномерно расположены на челночном механизме по всей ширине листа.

Струйные принтеры. Принцип их действия похож на матричные принтеры тем, что изображение на носителе формируется из точек. Вместо головки с иголками в струйных принтерах используется картридж с чернилами, на дне которого есть небольшие отверстия – сопла. Дальше различие идёт в строении картриджа, существует три метода выталкивания жидкости из него.

Лазерные принтеры. Принцип технологии заключался в следующем. По поверхности фотобарабана коротроном (скоротроном) заряда, либо валом заряда равномерно распределяется статический заряд, после этого светодиодным лазером (либо светодиодной линейкой) на фотобарабане снимается заряд в тех местах, где необходимо поставить точки, тем самым на поверхность барабана помещается скрытое изображение. Далее узел проявления на фотобарабан наносит тонер, после этого барабан прокатывается по бумаге, и тонер переносится на бумагу коротроном переноса, либо валом переноса. После этого бумага проходит через блок термозакрепления для фиксации тонера, а фотобарабан очищается от остатков тонера и разряжается в узле очистки.

Способы соединения с компьютером. Изначально, для соеди-

нения принтера с компьютерами использовался параллельный порт, либо последовательный порт, данные передавались принтеру со скоро-

25

стью до 50 кб/с, в ответ принтер мог сообщать компьютеру о своём состоянии, готовности, наличии бумаги и прочих.

Однако скорость работы оставалась недостаточной и все современные принтеры могут соединяться с компьютером через USBинтерфейс. Скорость передачи данных, по USB 1.1 до 12 Мб/с, легче происходит процесс подключения, принтер может гораздо больше сообщать о себе.

Кроме этих двух способов подключения, некоторые принтеры имеют сетевой интерфейс и способны подключаться не к компьютеру, а в локальную сеть компании. Этот способ подключения позволяет пользоваться принтером с нескольких компьютеров, при том, что принтер будет доступен всегда, а не только когда включён компьютер, к которому подсоединён принтер.

5 ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:

−территориальная распространенность;

−ведомственная принадлежность;

−скорость передачи информации;

−тип среды передачи.

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными. Локальные – это сети, находящиеся на территории одного здания, региональные – расположенные на территории города или области, глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

По принадлежности различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные принадлежат одной организации и распола-

26

гаются на ее территории. Государственные сети – сети, используемые в государственных структурах.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

По типу среды передачи разделяются на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.

Компьютеры могут соединяться кабелями, образуя различную топологию сети (звездная, шинная, кольцевая и др.).

Следует различать компьютерные сети и сети терминалов (терминальные сети). Компьютерные сети связывают компьютеры, каждый из которых может работать и автономно. Терминальные сети обычно связывают мощные компьютеры (майнфреймы), а в отдельных случаях

иПК с устройствами (терминалами), которые могут быть достаточно сложны, но вне сети их работа невозможна. Например, сеть банкоматов или касс по продажи авиабилетов. Строятся они на совершенно иных, чем компьютерные сети, принципах и даже на другой вычислительной технике.

Вклассификации сетей существует два основных термина: LAN

иWAN.

LAN (Local Area Network) – локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров.

WAN (Wide Area Network) – глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN – сети с коммутацией пакетов (Frame Relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети.

Термин «корпоративная сеть» также используется в литературе для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах.

Рассмотренные выше виды сетей являются сетями закрытого

27

типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью. Глобальные сети ориентированы на обслуживание любых пользователей.

Под ЛВС понимают совместное подключение нескольких отдельных компьютерных рабочих мест (рабочих станций) к единому каналу передачи данных. Благодаря вычислительным сетям мы получили возможность одновременного использования программ и баз, данных несколькими пользователями.

Понятие локальная вычислительная сеть – ЛВС относится к географически ограниченным (территориально или производственно) ап- паратно-программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем связанны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций. Благодаря такому соединению пользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными к этой ЛВС.

В производственной практике ЛВС играют очень большую роль. Посредством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые используют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему. Рассмотрим преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети.

5.1 Преимущества ВС

5.1.1 Разделение ресурсов

Разделение ресурсов позволяет экономно использовать ресурсы, например, управлять периферийными устройствами, такими как лазерные печатающие устройства, со всех присоединенных рабочих станций.

Разделение данных предоставляет возможность доступа и управления базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации.

28

Разделение программных средств предоставляет возможность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств.

При разделении ресурсов процессора возможно использование вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть. Предоставляемая возможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не «набрасываются» моментально, а только лишь через специальный процессор, доступный каждой рабочей станции.

5.1.2 Многопользовательский режим

Многопользовательские свойства системы содействуют одновременному использованию централизованных прикладных программных средств, ранее установленных и управляемых, например, если пользователь системы работает с другим заданием, то текущая выполняемая работа отодвигается на задний план.

Локальные вычислительные сети подразделяются на два кардинально различающихся класса: одноранговые (одноуровневые или Peer to Peer) сети и иерархические (многоуровневые).

5.2 Виды сетей

5.2.1 Одноранговые сети

Одноранговая сеть представляет собой сеть равноправных компьютеров, каждый из которых имеет уникальное имя (имя компьютера) и обычно пароль для входа в него во время загрузки ОС. Имя и пароль входа назначаются владельцем ПК средствами ОС. Одноранговые сети могут быть организованы с помощью таких операционных систем, как

LANtastic, Windows’3.11, Novell NetWare Lite. Указанные программы работают как с DOS, так и с Windows. Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операци-

онных систем – Windows’95 OSR2, Windows NT Workstation версии, OS/2) и некоторых других.

29

5.2.2 Иерархические сети

В иерархических локальных сетях имеется один или несколько специальных компьютеров – серверов, на которых хранится информация, совместно используемая различными пользователями.

Сервер в иерархических сетях – это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Поэтому иерархические сети иногда называются сетями с выделенным сервером. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой (100 Мбит/с и более). Компьютеры, с которых осуществляется доступ к информации на сервере, называются станциями или клиентами.

ЛВС классифицируются по назначению:

−сети терминального обслуживания. В них включается ЭВМ и периферийное оборудование, используемое в монопольном режиме компьютером, к которому оно подключается, или быть общесетевым ресурсом;

−сети, на базе которых построены системы управления производством и учрежденческой деятельности. Они объединяются группой стандартов МАР/ТОР. В МАР описываются стандарты, используемые

впромышленности. ТОР описывают стандарты для сетей, применяемых в офисных сетях;

−сети, которые объединяют системы автоматизации, проектирования. Рабочие станции таких сетей обычно базируются на достаточно мощных персональных ЭВМ, например фирмы Sun Microsystems;

−сети, на базе которых построены распределенные вычислительные системы.

Все ЛВС работают в одном стандарте принятом для компьютер-

ных сетей - в стандарте Open Systems Interconnection (OSI).

30