Общие сведения о компьютере Персональный компьютер

2 Что такое компьютер? Компьютер – электронное устройство, способное выполнять заданную последовательность действий по приему, хранению, преобразованию и выдаче информации.

3 Архитектура и структура компьютера Архитектура компьютера – совокупность свойств, существенных для пользователя. Структура компьютера – модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в него компонентов.

4 Функциональная схема компьютера Процессор Оперативная память Устройства ввода Устройства вывода Долговременная память Магистраль

Принцип фон Неймана Описанный принцип построения компьютера носит название архитектуры фон Неймана - американского ученого венгерского происхождения Джона фон Неймана, который ее предложил. Реальная структура компьютера значительно сложнее, чем рассмотренная выше (ее можно назвать логической структурой). В современных компьютерах все чаще происходит отход от традиционной архитектуры фон Неймана, обусловленный стремлением разработчиков и пользователей к повышению качества и производительности компьютеров. 5

Современную архитектуру компьютера определяют следующие принципы: Принцип программного управления. Обеспечивает автоматизацию процесса вычислений. Для решения задачи составляется программа, которая определяет последовательность действий компьютера. Принцип программы, сохраняемой в памяти. Команды программы подаются, как и данные, в виде чисел и обрабатываются как числа, а сама программа перед выполнением загружается в оперативную память, что ускоряет процесс ее выполнения. Принцип произвольного доступа к памяти. Элементы программ и данных могут записываться в произвольное место оперативной памяти, что позволяет обратиться по любому заданному адресу (к конкретному участку памяти) без просмотра предыдущих. 6

Современный компьютер На основании этих принципов можно утверждать, что современный компьютер - техническое устройство, которое после ввода в память начальных данных в виде цифровых кодов и программы их обработки, выраженной тоже цифровыми кодами, способно автоматически осуществить вычислительный процесс, заданный программой, и выдать готовые результаты решения задачи в форме, пригодной для восприятия человеком. 7

Методы классификации компьютеров Классификация по назначению Суперкомпьютеры, Main Frame, миникомпьютеры, микрокомпьютеры, персональные компьютеры. Классификация по уровню специализации Универсальные, специализированные. Классификация по размеру Настольные, портативные, карманные. Классификация по совместимости Аппаратная, на уровне операционной системы, программная, на уровне данных. 8

9 Функции компьютера Основные: Обработка информации, Хранение информации, Обмен информацией с внешними объектами. Дополнительные: Обеспечение эффективного режима работы, Организация диалога с пользователем, Обеспечение высокой надежности информационных процессов, И т.п.

10 Персональный компьютер – настольный или переносной компьютер универсального назначения Достоинства: Малая стоимость, Автономность эксплуатации, Гибкость архитектуры, Интуитивно-понятный интерфейс, Высокая надежность работы.

11 Состав ПК Основные устройства: Системный блок Монитор Клавиатура Манипулятор «мышь» Дополнительные устройства: Звуковые колонки Принтер Сканер Наушники и микрофон И многие другие

12 Магистрально-модульный принцип построения ПК (принцип открытой архитектуры) Вся схема компьютера состоит из устройств-модулей, соединяемых между собой с помощью стандартного интерфейса – стандартных разъемов и кабелей (магистралей). Устройства можно разделить на две группы: внутренние (в системном блоке) и внешние (вне системного блока).

13 Элементы конструкции ПК Конструктивно ПК выполняется в виде центрального системного блока, к которому через разъемы подключаются внешние устройства. В системном блоке ПК находятся: Системная (материнская) плата, Накопители на дисках, Блок питания, Разъемы для дополнительных устройств, Платы расширения с котроллерами/адаптерами внешних устройств.

14 Материнская плата Сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера: центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, энергонезависимая память, чипсет, шины, и некоторые другие компоненты.

15 Микропроцессор Микропроцессор – центральный блок, предназначенный для управления работой всех блоков компьютера и для выполнения арифметических и логических операций. Технически процессор реализуется на большой интегральной схеме, структура которой постоянно усложняется, и количество функциональных элементов (типа диод или транзистор) на ней постоянно возрастает.

Составные части микропроцессора: Устройство управления, Арифметико-логическое устройство, Микропроцессорная память, Интерфейсная система микропроцессора. 16

Арифметико-логическое устройство и блок управления Арифметико-логическое устройство отвечает за выполнение арифметических и логических операций. Блок (устройство) управления (FPU - Floating Point Unit) координирует работу всех компонентов и выполнение процессов, происходящих в компьютере. 17

Ядро процессора В центре микропроцессора (CPU – central processing unit – центральное вычислительное устройство) находится ядро (core) – кристалл кремния площадью примерно один квадратный сантиметр, на котором посредством микроскопических логических элементов реализована принципиальная схема процессора. Многоядерный процессор – это процессор, содержащий два и более вычислительных ядра на одном процессорном кристалле или в одном корпусе. 18

Многоядерный процессор Преимущества: возможность распределять работу программ по нескольким ядрам; сниженное электропотребление; большая производительность при меньшей тактовой частоте; увеличение скорости работы программ. Недостатки: увеличенная стоимость; сложность обеспечения бесконфликтной работы ядер с оперативной памятью; требуется более мощная система охлаждения; количество оптимизированного под многоядерность ПО невелико. 19

20 Характеристики процессора: Тактовая частота (Гц) – количество тактов (промежутков времени между началами подачи двух последовательных импульсов) в секунду; Разрядность – это величина, которая определяет размер машинного слова, то есть количество информации, которой процессор обменивается с оперативной памятью; Производительность – интегральная характеристика, зависит от частоты, разрядности и особенностей архитектуры. Рабочая температура – допустимая максимальная температура поверхности процессора, при которой возможна нормальная работа.

21 Системная шина Шина – (Front Side Bus – FSB) – это магистраль (набор проводников), проходящая по материнской плате и соединяющая процессор с другими ключевыми компонентами системы, с которыми он обменивается данными и командами. Все блоки (точнее, их порты ввода- вывода) подключаются к шине одинаково: непосредственно или через контроллеры (адаптеры).

Состав системной шины: Адресная шина – для передачи адреса ячейки ОЗУ или устройства от процессора к ОЗУ (разрядность адресной шины определяет адресное пространство процессора, т. е. максимальный объем оперативной памяти, который может быть установлен в компьютере), Командная шина (управления) – для передачи из оперативной памяти команд, выполняемых процессором. Команды представлены в виде байтов. Простые команды вкладываются в один байт. Шина данных – для копирования данных из оперативной памяти в регистры процессора и наоборот (разрядность шины данных определяется разрядностью процессора), Шина питания – для подключения к электропитанию. 22

Частота системной шины Частота системной шины определяет скорость, с которой процессор взаимодействует с другими системными устройствами компьютера, получая от них необходимые данные и отправляя их в обратном направлении. Чем выше частота системной шины, тем больше общая производительность системы. Частота системной шины измеряется в ГГц или МГц. 23

Чипсет (микропроцессорный комплект) набор микросхем, которые руководят работой внутренних устройств ПК и определяют основные функциональные возможности материнской платы. Чаще всего чипсет состоит из двух основных микросхем: контроллер-концентратор памяти или северный мост обеспечивает взаимодействие процессора с оперативной памятью. контроллер-концентратор ввода-вывода или южный мост обеспечивает взаимодействие между процессором и жестким диском, низкоскоростными интерфейсами и пр. 24

Разъемы Слоты Служат для подключения внутренних устройств: Слоты для оперативной памяти, Слоты расширения (для графических адаптеров, звуковых и сетевых плат, модемов, контроллеров и т.д.) Порты Служат для подключения внешних устройств: Параллельные порты, Последовательные порты, Последовательная универсальная шина USB. 25

Беспроводные технологии инфракрасный интерфейс (IrDa) для связи портативных устройств с компьютером. Неудобства: низкая скорость передачи данных, маленькое расстояние. радиотехнология Bluetooth - связь между компьютерами и мобильными устройствами (небольшая локальная сеть). Расстояние между компонентами Bluetooth от 10 до 30 метров. Wi-Fi для соединения компьютеров в сеть без использования проводов. Радиус действия метров. Устройства Wi-Fi бывают как внутренние, так и внешние. WiMAX имеет ряд преимуществ перед Wi-Fi, а именно: более широкий радиус действия; стабильную работу в «теневом» пространстве, то есть в условиях отраженного радиосигнала, вне прямой видимости; высокий уровень шифрования; возможность использования для построения не только компьютерных, но и телефонных сетей. 26

27 Платы, карты, адаптеры, котроллеры Адаптеры (котроллеры) устройств обеспечивают управление работой этих устройств. Сетевой адаптер – для включения компьютеров в локальную сеть. Видеоплата (видеокарта) – для связи с монитором и управление его работой. Аудиоплата – для воспроизведения звуков. Модем – для обмена информацией с другими компьютерами.

28 Остальные блоки Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических импульсов, их частота определяет тактовую частоту. Промежуток времени между соседними импульсами называется тактом. Источник питания – содержит системы автономного и сетевого энергопитания. Таймер – внутримашинные электронные часы.

Задания 1. Тактовый генератор с частотой 28 МГц обеспечивает выполнение 7 млн. коротких операций в секунду. Определить количество тактов, за которые выполняется одна операция. 2. Тактовая частота составляет 1ГГц. Одна простая операция занимает два такта. Определить, сколько таких операций выполнится за 4 секунды? 29

30 Память Служит для хранения данных и программ. Данные и программы хранятся в виде файлов. Файл – это поименованная область на диске или другом носителе информации.

31 Виды и характеристики памяти Триггер (элемент) Регистры и счетчики (узлы) Кэш-память (сверхоперативная) Оперативная память (RAM) Постоянная память (ROM) Энергонезависимая память (CMOS) Видеопамять (в адаптере монитора) Внешняя (дисковая) память Хранит 1 бит Многоразрядные двоичные числа Промежуточные результаты С произвольным доступом, основная Однократная (при изготовлении) – BIOS Конфигурация системы, изменяемая Хранит созданные изображения С произвольным доступом, для долговременного хранения

Основная (внутренняя) память Для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками компьютера. ОП содержит три вида запоминающих устройств: Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ - ROM) – для хранения неизменяемой информации, которую можно только считывать. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ - RAM) - для хранения программ, работающих в данный момент, при выключении компьютера освобождается. Оперативная память представляет собой последовательность пронумерованных ячеек, в каждой из которой хранится двоичный код. Энергонезависимая память (CMOS). От ОЗУ она отличается тем, что ее содержимое не исчезает при отключении компьютера, а от ПЗУ тем, что данные можно заносить туда и изменять самостоятельно, в зависимости от оборудования. Микросхема CMOS питается от батарейки, расположенной на материнской плате. Таким образом, BIOS считывает данные об оборудовании из микросхемы CMOS, после чего они могут осуществлять обращение к устройствам. 32

Задания 1. Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти процессора и, соответственно, максимальный объем оперативной памяти. Определить максимальный объем оперативной памяти, если разрядность шины адреса составляет 32 разряда (1 разряд=1 байт)? 2. Логически оперативная память разделена на ячейки объемом 1 байт. Сколько ячеек содержит оперативная память емкостью 64 Кб? 33

34 Внешняя память – для долговременного хранения информации Съемные диски: Гибкие (флоппи) дискеты Оптические диски (CD и DVD) Энергонезависимая память (карты памяти, flash- память, съемные жесткие диски) Несъемные диски: Жесткие диски (HDD) – главная рабочая память большого объема и длительного хранения

35 Структура поверхности гибкого магнитного диска Информация на магнитных дисках записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрированных окружностей дорожек (треков). Каждая дорожка разбита на сектора (обычно 512 байт). Группа последовательных секторов называется кластером. Дорожка Сектор Кластер

36 Жесткий диск

37 Структура дисков Физическая структура – совокупность концентрических дорожек, которые делятся на сектора. Логическая структура – совокупность последовательно пронумерованных секторов. Форматирование – создание логической и физической структуры диска Сектор – минимальное адресуемое пространство на гибком диске. Кластер – минимальное адресуемое пространство на жестком диске, состоящее из одного или нескольких смежных секторов дорожки.

38 Виды форматирования Полное – физическое форматирование (проверка качества магнитного покрытия и разметка на дорожки и секторы) Быстрое – очистка корневого каталога и таблицы размещения файлов

39 Таблица размещения файлов (FAT) Содержит информацию о секторах, которые занимают файлы. Количество ячеек FAT равно количеству секторов на диске, а значениями ячеек являются последовательности адресов секторов, в которых хранятся файлы Пример. Логическая структура гибкого диска Дорожки сектора ,,,

40 Дефрагментация дисков Фрагментация файлов – хранение фрагментов файлов в различных, удаленных друг от друга кластерах. Фрагментация со временем возрастает, происходит замедление скорости обмена данными. Дефрагментация – запись файлов в кластеры, последовательно идущие друг за другом.

41 Емкость дисков Количество информации, которое можно записать на диск. Файл всегда занимает целое число кластеров. В таблице FAT32 объем кластера равен 8 секторам или 4 килобайтам для диска любого объема.

Задания 1. На гибком диске формата 3,5": размер сектора 512 байт; количество секторов на дорожке 18; дорожек на одной стороне 80; сторон 2. Определить емкость диска. 2. В отличие от принятой в информатике системе приставок, обозначающих кратную 1024 величину (кило=1024), производителями при обозначении ёмкости жёстких дисков используются кратные 1000 величины. Определить настоящую емкость жесткого диска, заявленного как 100 Гб. 42

Задания 3. Измерьте объем текстовой информации в «Современном словаре иностранных слов» из 740 страниц, если на одной странице размещается в среднем 60 строк по 80 символов (включая пробелы). Сколько близких по объему книг можно разместить на жестком диске емкостью 1,2Гб? Считать, что 1 символ – 1 байт. 43

Накопители на оптических дисках CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) переводится как постоянное запоминающее устройство на основе компакт-дисков. Принцип действия этого устройства состоит в считывании цифровых данных с помощью лазерного луча, который отражается от поверхности диска. В качестве носителя информации используется обычный компакт- диск CD. Цифровая запись на компакт-диск отличается от записи на магнитные диски высокой плотностью, поэтому стандартный CD имеет емкость порядка Мбайт. 44

Компакт-диски (CD-ROM) Компакт-диски изготовляют из прозрачного пластика диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм. На поверхность напыляется слой алюминия или золота. В условиях массового производства запись информации на диск происходит путем выдавливания на поверхности дорожки, в виде ряда углублений, что обеспечивает двоичную запись информации. Логический нуль может быть представлен как углублением (pit - пит), так и поверхностью (land – лэнд). Логическая единица кодируется переходом между питом и лэндом. Для штамповки существует специальная матрица- прототип (мастер-диск), которая выдавливает дорожки на поверхности. После штамповки на поверхность диска наносят защитную пленку из прозрачного лака. 45

Структура компакт-диска От центра к краю компакт-диска нанесена единственная дорожка в виде спирали шириной 4 микрона с шагом 1,4 микрона. Поверхность диска разбита на три области: Начальная (Lead-In) расположена в центре диска и считывается первой. В ней записана таблица адресов всех записей, метка диска и другая служебная информация. Средняя область содержит основную информацию и занимает большую часть диска. Конечная область (Lead-Out) содержит метку конца диска. 46

Другие накопители на дисках CD-R (CD-Recordable). Внешне похожи на накопители CD-ROM и совместимые с ними по размерам дисков и форматам записи. Позволяют выполнить одноразовую запись и неограниченное количество считываний. CD-RW (CD-ReWritable). Используются для многоразовой записи данных, причем можно как дописать информацию на свободное пространство, так и полностью перезаписать диск. Накопитель DVD-R/RW (Digital Video Disk). Устройство для чтения цифровых видеозаписей. Внешне DVD-диск похож на CD-ROM, но отличается гораздо большей емкостью. 47

Задания 1. Подсчитайте объем информации в романе А. Дюма «Три мушкетера» и определите, сколько близких по объему произведений можно разместить на одном лазерном диске емкостью 600 Мбайт. В романе 590 страниц, на каждой странице 48 строк, в каждой строке 53 символа. Считать 1 символ как 1 байт. 2. Какой объем информации в минуту (секунду) считывается с компакт диска емкостью 650МБ, если время звучания составляет 74 мин? 48

Задания 3. Емкость самого простого DVD диска около 4.7 Гб. DVD могут быть двухслойными, содержащими два различных информационных слоя, расположенных на разной глубине и считываемых независимо, а также двусторонними. Введение второго слоя увеличивает емкость диска в 1.8 раза, а организация второй стороны удваивает емкость. Определите емкость двухслойного диска, двухстороннего диска, двухслойного двухстороннего диска. 49

Задания 4. DVD с произвольными данными имеют максимальную емкость 4.7 Гб, DVD-R - около 3.9 Гб. На диск DVD можно записать 133-минутный фильм в формате MPEG-2. Какова максимальная продолжительность фильма, который можно записать на DVD- R? 5. При стандартной скорости вращения CD- ROM скорость передачи данных составляет около 150 кбайт/с. Определить скорость передачи данных для 8-скоростного CD- ROM. 50

Flash-память Флэш-память - особый вид энергонезависимой перезаписываемой полупроводниковой памяти. Полупроводниковая (твердотельная) - не содержащая механически движущихся частей (как обычные жёсткие диски или CD), построенная на основе интегральных микросхем (IC-Chip). Ячейка флэш-памяти прекрасно масштабируется, позволяя в одной ячейке хранить несколько бит информации. Флэш-память исторически происходит от ROM памяти, и функционирует подобно RAM. 51

52 Внешние устройства Ввод информации Клавиатура Координатные устройства ввода Сканер Микрофон Цифровые камеры и TV- тюнеры Вывод информации Монитор Принтер Плоттер Колонки и наушники

53 Ввод информации. Клавиатура Осуществляет ввод данных, команд и управляющих воздействий. Группы клавиш: Алфавитно-цифровые, Клавиши управления курсором, Управляющие клавиши, Функциональные клавиши. Клавиатуры бывают: Механические Мембранные

Задания 1. В английском языке наиболее популярной единицей является скорость печати на клавиатуре, выраженная в WPM, словах в минуту. Эта единица предполагает, что длина слова 5 знаков, с пробелами получается 6. При этом «I go» считается за одно слово, а «metaphysics» за два. Более популярная и понятная единица - CPM, количество знаков в минуту. Еще скорость печати измеряется в количестве нажатий в час KPH. Средний пользователь компьютеров переписывает со скоростью 33 WPM. Определить скорость в CPM и в KPH. 54

Задания 2. У профессиональной машинистки скорость печати на клавиатуре составляет 300 знаков в минуту, ручное письмо с помощью шариковой ручки в среднем составляет 155 знаков в минуту. Определить, на сколько минут быстрее напечатать текст объемом 1 Кбайт, чем написать его. 3. Стенография позволяет увеличить скорость письма до 282 WPM. Решить предыдущую задачу при условии, что текст пишет стенографист. 55

56 Координатные устройства ввода Для ввода графической информации и для работы с графических интерфейсом: Манипуляторы (мышь, трекбол, джойстик), Сенсорные панели, Графические планшеты.

Характеристики мыши Разрешение мыши измеряется в dpi и показывает, сколько отсчетов (импульсов, на которые разбивается пройденное расстояние) совершает мышь при прохождении одного дюйма. Большее разрешение позволяет более точно позиционировать курсор, а движение курсора становится более плавным. Нормальное разрешение мыши составляет от 200 до более 1000 dpi. При этом точность зависит от разрешения экрана монитора и выбранной скорости движения. Увеличение скорости путем выставления соответствующей опции в панели управления не связано с увеличением dpi, просто драйвер сопоставляет одному отсчету большее количество экранных пикселов. 57

Задания 1. Мышь с разрешением 900 dpi передвинули на 5 см. Сколько отсчетов совершила мышь? 2. Мышь передвинули на 7 см, при этом она совершила 2800 отсчетов. Определите разрешение мыши. 58

59 Сканер Устройство ввода непосредственно с бумажного документа. Сканер Цветность Черно-белые Цветные Конструкция Ручные Планшетные Роликовые Проекционные

Принцип действия сканеров Основным элементом сканера является CCD- матрица - это набор диодов, реагирующих на свет при действии внешнего напряжения. Сканируемый объект освещается ксеноновой лампой или набором светодиодов. Отраженный луч проектируется на CCD-матрицу. Матрица генерирует аналоговый сигнал, который изменяется при перемещении относительно ее листа и интенсивности отображения разных элементарных фрагментов. Сигнал подается на аналогово-цифровой преобразователь, где он оцифровывается и передается в память компьютера. 60

Некоторые характеристики сканеров Разрешающая способность. Сканер рассматривает любой объект как набор отдельных точек (пикселов). Количество пикселей на единицу длины называют разрешающей способностью сканера и измеряют в ppi/dpi (pixel/dots per inch - количество пикселей/точек на дюйм). Обычно разрешающая способность составляет ppi. Глубина представления цветов. При преобразовании оригинала в цифровую форму, сохраняются данные о любом пикселе изображения. Количество разрядов, необходимых для запоминания данных об одном пикселе, и определяет глубину цвета. 61

Задания 1. Определить размер пиксела в мм, если разрешение сканера составляет 300 ppi. 2. Разрешение сканирования 400 ppi, а оригинальная иллюстрация имеет 10 дюймов в длину и 5 дюймов в ширину. Сколько пикселей будет содержать полученное изображение? 3. Фотографию отсканировали с разрешением 1200 dpi и затем увеличили ее в 4 раза. Какое будет разрешение для увеличенного изображения? 62

Задания 4. В растровом формате сканируемое графическое изображение без передачи полутонов (черно-белое) запоминается в файле в виде мозаичного набора множества точек (нулей и единиц). Файл, создаваемый сканером в памяти компьютера, называется битовой картой. Определить объем памяти, занимаемый битовой картой изображения с листа документа формата А4 (204х297 мм) с разрешением 10 точек/мм и без передачи полутонов (штриховое изображение). 63

Задания 5. Определить размер квадратного изображения (в см), отсканированного цветным сканером (по 8 бит на каждый цветовой канал), если объем битовой карты равен 1 Мбайт, разрешение сканера 600 dpi. 6. Время сканирования изображения в цветном режиме TrueColor составляет 25 секунд. Сканирование того же изображения с тем же разрешением и 256 градациями серого занимает 10 секунд. Определите, во сколько раз скорость сканирования не в цвете выше, чем скорость сканирования в цвете? 64

65 Устройства вывода информации. Монитор Устройство отображения текстовой и графической информации на экране: ЭЛТ ЖК Плазма Режимы работы монитора: Текстовый Графический Характеристики монитора: Частота кадровой развертки – сколько раз в секунду монитор может полностью обновить изображение на экране (ГЦ). Разрешающая способность – максимальное количество пикселей по горизонтали и вертикали, определяется размером точки (зерна) экрана. Размер монитора – длина диагонали в дюймах.

От диагонали и соотношения сторон зависит физическое разрешение монитора (см. таблицу). В данном случае тоже существуют исключения, например, монитор 32 дюйма с разрешением 1366х768 или 15 дюймов с разрешением 1280х :35:416: х768нет1024х600 16нет 1366х768 17нет1280х х900 19нет1280х х900 20,11600х1200нет1680х ,61600х1200нет1680х нет 1680х нет 1920х нет 1920х нет 1920х нет1280х х1600

67 Видеоадаптер (видеокарта) Внутрисистемное устройство, непосредственно управляющее монитором и выводом информации на экран. Вместе с монитором видеокарта создает видеоподсистему персонального компьютера. Важная характеристика – емкость видеопамяти – определяет количество хранимых в памяти пикселей и их атрибутов.

Задания 1. Размер монитора измеряется между противоположными углами экрана по диагонали. Единица измерения дюймы. Определите размер диагонали монитора 19 в см, 54 см в дюймах, если дюйм составляет 2,54 см. 2. Размеры экрана монитора 31х23 см. Определить диагональ в дюймах. 3. Размеры экрана монитора 34х27 см. Установлено разрешение 1152х864. Определить количество пикселей на 1 см 2. 68

Задания 4. Во сколько раз разрешающая способность 1240х1024 выше, чем 800х600? 5. В текстовом режиме экран обычно разбивается на 25 строк по 80 символов в строке. Определите объем тестовой информации, занимающей весь экран монитора, считая 1 символ как 1 байт. 6. Определите объем видеопамяти, которую занимает один «кадр» на экране монитора, если разрешение экрана 1152х864, качество цветопередачи 32 бита. 69

Задания 7. Какова наименьшая возможная пропускная способность (в битах в секунду) кабеля, соединяющего компьютер и монитор, если на мониторе поддерживается разрешающая способность 640*480 точек, 16 цветов, частота регенерации 50 Гц? 8. Определить линейные размеры экрана монитора с диагональю 15 дюймов, если отношение сторон 4:3. 9. Определить максимально возможное разрешение монитора с линейными размерами 65х40 см. 70

71 Принтер Устройство для вывода данных на бумагу. Виды принтеров: Матричные Струйные Лазерные

Матричные принтеры Печать происходит при помощи встроенной в печатающий узел матрицы, состоящей из нескольких иголок. Между бумагой и печатающим узлом располагается красящая лента. При ударе иголки по ленте, на бумаге появляются точки. В памяти принтера хранятся коды отдельных букв, знаков и т.п. Эти коды определяют, какие иголки и в какой момент следует активизировать для печати определенного символа. Матрица может иметь 9, 18 или 24 иголки. Матричные принтеры разрешают печатать сразу несколько копий документа. Эти принтеры не требовательны и могут печатать на поверхности любой бумаги - картоне, рулонной бумаге и т.п. 72

Струйные принтеры Принцип действия похож на принцип действия матричных принтеров, но вместо иголок в печатающем узле расположены капиллярные распылители и резервуар с чернилами. В среднем, число распылителей от 16 до 64, но есть модели, где количество распылителей для черных чернил до 300, а для цветных до 416. Большинство современных струйных принтеров разрешают использовать картриджи для черно-белой и цветной печати. 73

Лазерные принтеры Используется механизм печати, как в копировальных аппаратах. Основным узлом является подвижный барабан (металлический цилиндр, покрытый слоем полупроводника), который наносит изображения на бумагу. Поверхность барабана статически заряжается разрядом. Луч лазера, направленный на барабан, изменяет электростатический заряд в точке попадания и создает на поверхности барабана электростатическую копию изображения. После этого на барабан наносится слой красящего порошка (тонера). Лист втягивается с лотка и ему передается электрический заряд. При наложении на барабан лист притягивает на себя частицы тонера с барабана. Для фиксации тонера лист снова заряжается и проходит между валами, нагретыми до 180 градусов. По окончании барабан разряжается, очищается от тонера и снова используется. 74

Основные пользовательские характеристики принтеров Разрешающая способность число точек на дюйм (измеряется в dpi) или, для игольчатых принтеров, число символов на дюйм (cpi). Скорость печати определяется двумя факторами временем механической протяжки бумаги и скоростью обработки поступающих данных. Для матричных и струйных принтеров измеряется в знаках в секунду cps (characters per second), для струйных и лазерных в страницах в минуту, Объём памяти. Принтеры, как правило, оборудованы процессором и внутренней памятью (буфером), которые принимают и обрабатывают данные. 75

Задания 1. Скорость печати определяется двумя факторами временем механической протяжки бумаги и скоростью обработки поступающих данных. Для матричных и струйных принтеров измеряется в знаках в секунду cps (characters per second), для струйных и лазерных в страницах в минуту. При скорости печати 200 cps струйный принтер печатает 2 страницы в минуту. Какова скорость печати струнного принтера, если он печатает 8 страниц в минуту? 2. Матричный принтер со скоростью печати 200 cps печатал документ 3 мин. Определить количество символов в документе. 76

Задания 3. Сколько точек нужно отпечатать струйному принтеру, чтобы на бумаге появилось черно-белое изображение размером 10х10см? Разрешение принтера 400 dpi. 4. Лазерный принтер печатает 16 страниц в минуту. Сколько времени потребуется для распечатки документа размером 2,12 Мбайт в кодировке Unicode, если на одной странице в среднем 60 строк, а в строке 90 символов? 77

Модем устройство для передачи данных (напр., по телефонной линии), преобразующее цифровые сигналы в аналоговые и обратно. Название происходит от сокращения двух слов - Модуляция и Демодуляция. Компьютер вырабатывает дискретные сигналы, а по телефонным линиям информация передается в аналоговой форме. Модемы выполняют цифро-аналоговое и аналого-цифровое преобразования. При передаче данных модемы накладывают цифровые сигналы компьютера на непрерывную частоту телефонной линии (модулируют ее), а при их приеме демодулируют информацию и передают ее в цифровой форме в компьютер. По конструктивному выполнению модемы бывают встроенными (вставляются в системный блок компьютера в один из слотов расширения) и внешними (подключаются через один из коммуникационных портов, имеют отдельный корпус и собственный блок питания). 78

Задания 1. Скорость передачи данных через ADSL- соединение равна бит/с. Передача файла через данное соединение заняла 5 секунд. Определите размер файла в Кбайт. 2. Файл размером 15 Кбайт передается через некоторое модемное соединение за 60 сек. Определите, за сколько секунд можно передать этот же файл через соединение, скорость которого на 2048 бит в секунду больше. 3. Размер файла, передаваемого через ADSL- соединение равен 1 Мбайт. Передача файла через данное соединение заняла 32 секунды. Определите скорость передачи данных в бит/с. 79

Задания 4. Документ объемом 10 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой двумя способами: Сжать архиватором, передать, распаковать. Передать без архивации. Какой способ быстрее и на сколько, если: средняя скорость передачи данных составляет 2 18 бит/с, объем сжатого файла составляет 30% от исходного, время, требуемое на сжатие файла – 5 с, на распаковку – 1 секунда? 80

Конфигурация компьютера Конфигурацией (или спецификацией) компьютера называют характеристики устройств, которые в этот компьютер включены. Конфигурация компьютера определяется задачами, которые на нем решают. 81

Пример расшифровки записи сокращенной конфигурации: Pentium /512/120Gb/128Mb GeForce FX5900/ 52xCD/FDD/Sound/LAN/ATX Pentium процессор Intel Pentium4 с тактовой частотой 2400 мегагерц оперативная память объемом 512 мегабайт 120Gb - жесткий диск объемом 120 гигабайт 128Mb GeForce FX видеокарта GeForce FX5900 с объемом видеопамяти 128 мегабайт 52xCD - дисковод для CDROM с максимальной скоростью чтения 52 FDD - дисковод для чтения гибких дисков 3.5" Sound - звуковая карта LAN - сетевая плата ATX - компьютерный корпус форм-фактора ATX 82

Расшифруйте конфигурацию: 1. Intel Pentium D 3.4GHz /2048Mb /300Gb /256Mb GeForce 7600GS /DVD±RW /Sound /Lan /Inwin ATX 430W 2. Intel Celeron 3066MHz /512Mb /200Gb /256Mb GeForce 7300LE /FDD /DVD /Sound /Lan /ATX 350W 3. Intel Pentium D 2.993GHz /512Mb /200Gb /256Mb GeForce 7300LE /FDD /DVD /Sound /Lan /ATX 350W 4. AMD Athlon /512Mb /200Gb /256Mb GeForce 7300LE /FDD /DVD /Sound /Lan /TV- tuner /FM-tuner /Modem Zyxel /ATX 350W 83