Контрольная работа по "Информатике"

1. Электронные средства обработки информации и ее хранения.

Устройства хранения информации

Память компьютера используется для хранения программ и данных в процессе обработки информации. Она конструктивно размещается в системном блоке вместе с процессором и другими электронными схемами.

 Емкость записи, измеряемая в байтах, - одна из основных характеристик памяти и накопителей на магнитных дисках. Единица емкости запоминающих устройств - байт - характеризует элемент памяти компьютера, в котором можно хранить символ - букву, цифру, специальный знак ( +, - и т.д.). Более крупными единицами емкости памяти являются килобайт (Кбайт) и мегабайт (Мбайт). Один килобайт равен 210 или 1024 байт, а один мегабайт - 220 или 1048576 байт. Полезно запомнить, что для хранения одной машинописной страницы текста необходимо чуть менее 2 Кбайт, а для хранения книги в 500 страниц - около 1 Мбайт памяти.

 Оперативная память реализована на быстродействующих электронных элементах и имеет по сравнению с запоминающими устройствами на магнитных дисках более высокое быстродействие. На современных компьютерах емкость оперативной памяти составляет 16-32-64-128 и более Мбайт.

Однако для последующего хранения информации ее приходится переписывать из оперативной памяти на магнитные диски. Чтобы пользователь мог указывать компьютеру, на каком из устройств дисковой памяти хранятся данные, каждый из дисковых накопителей имеет обозначение (идентификатор) - букву с последующими двумя точками (А:), (В:), (С:) и т. д. Идентификатор С: используется для указания жесткого диска, а идентификаторы А:,В: - для обозначения съемных накопителей на гибких дисках.

Для долговременного хранения программ и данных в персональных компьютерах используются накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) и так называемые жесткие или винчестерские диски. Блок накопителей на магнитных дисках, встроенный в корпус системного блока, может иметь следующие основные варианты компоновки: один НГМД; два НГМД; два НГМД и один накопитель на жестком диске.

Количество данных, которое может храниться на поверхности диска, зависит от размеров магнитной поверхности (геометрических размеров диска, количества его рабочих поверхностей) и плотности записи. Данные запоминаются на магнитной поверхности диска на дорожках, представляющих собой концентрические окружности. При заданных размерах диска плотность записи зависит от количества дорожек на поверхности диска и емкости каждой дорожки. Для увеличения количества запоминающих поверхностей жесткие диски, например, объединяются в пакеты дисков.

По конструктивным особенностям различают запоминающие устройства со сменными и несменными дисками. Последние в силу того, что механическая часть их устройства является более простой, при одинаковых геометрических размерах и уровне технологии изготовления имеют более высокую емкость. Жесткие диски ПК обычно являются несменными, а гибкие магнитные диски - сменными.

Гибкие диски часто называют  дискетами. Наиболее распространены дискеты диаметром 5,25 и 3,5 дюйма (обозначаются так: 5,25» и 3,5»). Пятидюймовые диски заключены в гибкий пластиковый пакет, трехдюймовые - в жесткий пластиковый корпус, предохраняющий магнитную поверхность диска от загрязнения и механических повреждений.

Хранящуюся на диске информацию можно обезопасить от случайного стирания. Для этого для 5,25» дискет необходимо заклеить полоской черной бумаги или фольги вырез маркера защиты информации, расположенный на одной из сторон по периметру пластикового корпуса дискеты. В случае 3,5» дискет для этого используется специальная шторка, открывающая прорезь в виде прямоугольного окна на корпусе дискеты.

Операция форматирования диска служит для подготовки диска к работе средствами используемой операционной системы. При ее выполнении каждая дорожка делится на сегменты, называемые секторами.

Емкость сектора является параметром форматирования. Обычно она зависит от физических свойств магнитной поверхности диска и от механических свойств дисковода. Наиболее употребительным размером является емкость сектора в 512 байт.

Емкость диска V = p x d x kc x vc ,

где р - количество поверхностей диска;

d - количество дорожек на поверхности;

kc - количество секторов на дорожке;

vc - емкость сектора.

Импортные диски удвоенной плотности обычно имеют марки-ровку DS-DD, что означает «две стороны» (Double Side) и «удвоенная плотность» (Double Density). Вcтречаются и другие варианты маркировки дисков этого типа: MD-2D, MD2-2D, 2S-2D. На этикетках дисков можно встретить также надпись «Soft Sectored», указывающую на то, что количество секторов на дорожке диска не фиксировано и задается при выполнении форматирования.

Прямой (или непосредственный) доступ к данным выгодно отличает магнитные диски от магнитных лент, на которых для чтения данных обычно необходимо просмотреть всю информацию, записанную на ленте, от ее начала до искомого участка ленты (последовательный доступ к информации).

Время доступа к данным в накопителях на гибких магнитных дисках может составлять десятые доли секунды, в накопителях на жестких дисках - десятки миллисекунд.

Обычно свои личные программы и данные пользователи персональных ЭВМ хранят на гибких магнитных дисках и используют их при работе на компьютере. Операционные системы, а также универсальные программы - редакторы текстов, системы программирования, системы управления базами данных, графические редакторы и др. - хранятся на встроенных жестких дисках и могут использоваться всеми пользователями, работающими на данном компьютере.

 Стриммер - cпециальное запоминающее устройство, характеризующееся высокой плотностью записи. Так, емкость записи может достигать 60 Мбайт, что раньше соответствовало емкости жесткого диска. Внешне стриммер похож на кассету бытового магнитофона. Используется обычно для перенесения данных с одного жесткого диска на другой.

 Оптические диски - современные диски, содержащие информацию, записанную с помощью лазера. Они отличаются большой плотностью записи, достигающей величины порядка 1 Гигабайт и более.

Устройство обработки данных

Устройство обработки данных или системный блок, помимо накопителей, а также разъемов соединений с внешними устройствами и блока питания, включает в себя так называемый системный модуль. Это печатная плата, на которой размещены микропроцессор, память и адаптеры связи с внешними устройствами.

 Микропроцессор - мозговой центр персонального компьютера. Он в соответствии с заданной ему программой выполняет арифметические и логические операции:

       посылает из одной части компьютера в другую и получает управляющие сигналы, данные и адреса памяти;

       выдает другим устройствам команды на выполнение тех или иных действий;

       в случае необходимости переключается с выполнения одной программы на другую и т. д.

В персональных компьютерах IBM PC/AT обычно применяется микропроцессоры 80386, 80486, 80586 (Pentium) которые могут работать совместно с 32-, 16-, и с 8-разрядными микросхемами. Самые существенные преимущества современных микропроцессоров, позволяющие выделить IBM PC/AT в новое поколение персональных компьютеров,- это возможность обеспечивать мультизадачный режим и виртуальную память.

 Мультизадачный режим - это такой режим работы компьютера, когда его процессор может обеспечивать одновременное решение нескольких задач: например, производить редактирование текста на экране по командам пользователя и печатать ранее отредактированный документ и т. п.

 Виртуальная память - это такой режим организации памяти, при котором для любого пользователя или его программы создается иллюзия работы с пространством памяти, значительно большим, чем то, которое на самом деле имеет компьютер. Это становится возможным в результате того, что только часть данных, необходимых решаемой задаче, реально находится в памяти компьютера, остальные данные хранятся на магнитных дисках. По мере необходимости информация помещается в оперативную память.

Тип используемого микропроцессора непосредственно связан с его быстродействием. В качестве косвенного показателя используется значение тактовой частоты электрических импульсов, задающих ритм работы электронных схем. Модификации 32-разрядного процессора 80386 работают с частотами 16, 20 и более МГц. В настоящее время находят применение микропроцессоры Intel 80486, Pentium с тактовой частотой 33, 40, 66, 100, 120 МГц и более.

Литература:

Капелев В.В. Программные средства обработки информации. Ч. 1. Программы обработки текстовой информации: Учебное пособие 
М.: Изд-во МГУП, 2000.  320 с.  

ISBN 5-8122-0129-3

2. Дисплей, принтер, плоттер, синтезатор звука и другие устройства вывода информации, их разновидности и основные характеристики.

Устройства вывода

Предназначены для вывода информации от компьютера. К устройствам вывода относятся монитор, печатающие устройства, графопостроители и т. д.

Дисплей (монитор)

Монитор PC является важнейшим устройством отображения текстовой и графической информации. Мониторы бывают цветными и монохромными. Они могут работать в двух режимах: текстовом или графическом.

Мониторы подразделяются на виды:

1.      Цифровые (TTL) мониторы

Термин TTL (Transistor Transistor Logic - транзисторно-транзисторная логика) обозначает стандартную серию цифровых микросхем, применяемых в электронной технике. И как всегда, когда речь идет о цифровой технике, читается, что сигналы имеют только два состояния: логической 1 и логического 0 ("да" и "нет").

2.      Монохромные мониторы

Когда речь идет о TTL-мониторах, то чаще всего подразумевают монохромные мониторы, сигналы управления которыми формируются графическими картами стандартов MDA или Hercules. Уже из самого понятия монохромный ясно, что точка на экране может быть только светлой или темной. В лучшем случае точки могут различаться еще и своей яркостью.

3. Hercules-монитор способен отображать изображение только в виде светлых и темных точек с разрешением 728х348 и может работать в комплексе со всей системой только при наличии видеокарты. Другие мониторы формируют изображение (аналогично телевизорам) в результате высокой частоты смены кадров изображения при минимальном его мерцании. Этот принцип не реализован в мониторе типа Hercules. TTL-монитор можно отличить от аналогового также по количеству контактов разъема для подключения к PC. Монитор Hercules имеет 9-контактный штекер типа D (вилка). Однако будьте внимательны: такой же разъем имеет и описанный далее RGB-монитор.

4. Цифровые RGB-мониторы (Red/Green/Blue — красный/зеленый/синий), в основном, предназначены для подключения к карте стандарта EGA. Подобные устройства поддерживают и монохромный режим с разрешением, позволяющим отображать 16 цветов. RGB-мониторы по сравнению с мониторами Hercules имеют меньшее разрешение. Такие мониторы можно узнать по характерной цветовой маркировке на передней панели.

Источник: «Новейшая энциклопедия ПК 2003». - 5-е изд., перераб. и доп. Под ред. / Леонтьев В.П., Москва.: ОАМА-ПРЕСС, 2003.

Принтер

Принтер (печатающее устройство) предназначен для вывода информации на бумагу. Обычно принтеры могут выводить не только текстовую информацию, но также рисунки и графики. Одни принтеры позволяют печатать только в одном цвете (черном), другие могут выводить также и цветные изображения.

Матричные (или точечно-матричные) принтеры (рис. 7) в 80-х и в начале 90-х гг. были наиболее распространенными принтерами для IBM PC. Сейчас эти принтеры сильно потеснены струйными и лазерными, так как обеспечивают значительно худшее качество печати, сильно шумят при работе и малопригодны для цветной печати. Однако матричные принтеры применяются до сих пор, так как они недороги, а стоимость отпечатанной страницы у них самая низкая.

Принцип печати матричных принтеров таков: печатающая головка принтера содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней (иголок). Головка движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту. Это и обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений.

Струйные принтеры (рис. 8)сейчас являются одним из наиболее распространенных типов принтеров для IBM PC. В струйных принтерах изображение формируется микрокаплями специальных чернил, выбрасываемых на бумагу через сопла в печатающей головке (обычно в печатающей головке содержится от 50 до 200 сопел). Как и в матричных принтерах, печатающая головка струйного принтера движется по горизонтали, а по окончании печати каждой горизонтальной полосы изображения бумага продвигается по вертикали. В отличие от матричных принтеров, струйные принтеры работают с гораздо меньшим шумом, обеспечивают лучшее качество печати и самую дешевую цветную печать приемлемого качества. Однако стоимость отпечатанной страницы на них - выше, чем на матричных принтерах.

Лазерные принтеры (рис. 9) обеспечивают наилучшее (близкое к типографскому) качество черно-белой печати, а цветные лазерные принтеры - также и очень высокое качество цветной печати. В этих принтерах для печати используется принцип ксерографии: изображение переносится на бумагу со специального барабана, к которому электрически притягиваются частички краски (тонера). Отличие от обычного ксерокопировального аппарата состоит в том, что печатающий барабан электризуется с помощью лазера по командам из компьютера. Лазерные принтеры обеспечивают самую высокую среди всех принтеров скорость печати и не требуют специальной бумаги.

Для получения высококачественных цветных изображений используются специальные виды принтеров. Наилучшие изображения (практически фотографического качества) получаются на так называемых сублимационных (dye sublimation) принтерах. В них красящие ленты нагреваются до температуры около 400°, при этом краситель испаряется и переносится на специальную бумагу. Однако эти принтеры и расходные материалы для них стоят очень дорого.