Аппаратные ресурсы системного программного обеспечения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Автоматика и системы управления»

Лабораторная работа

по дисциплине: «Вычислительные машины, системы и сети»

Аппаратные ресурсы системного программного обеспечения

Омск 2013

1. Изучить аппаратные ресурсы ПК

Операционная система тесно связана с оборудование компьютера, на котором она должна работать. Аппаратное обеспечение влияет на набор команд операционной системы и управление его ресурсами. Поэтому необходим определенный объем знаний о компьютере.

Любой компьютер состоит из четырех частей - устройства ввода информации, устройства обработки информации, устройства хранения и устройства вывода информации. Взаимодействие этих устройств представлено на рисунке 1.1. Конструктивно эти части могут быть объединены в одном корпусе размером с книгу (компьютеры класса Notebook) или же каждая часть может состоять из нескольких достаточно громоздких устройств (большие компьютеры, такие как ЕС ЭВМ).

Рисунок 1. Взаимодействие устройств ПЭВМ

Чаще всего персональный компьютер состоит из системного блока, видеомонитора, клавиатуры и мыши, возможно подключение звуковых колонок, микрофона, сканера, принтера, модема. Существуют другие периферийные устройства ввода - вывода. Все вышеперечисленные устройства подключаются к системному блоку, а именно к системной плате компьютера через определённые разъёмы (шины), интерфейсы и другие устройства, входящие в состав ПЭВМ.

Материнская (системная) плата - важнейший элемент ПК, на ней размещаются устройства непосредственно осуществляющие процесс обработки информации (вычислений), как правило это микропроцессор, внутренняя память, системная шина, контроллер клавиатуры, генератор тактовой частоты, контроллер прерываний, таймер и др. Схемы, управляющие другими внешними устройствами компьютера, находятся на отдельных платах, вставляемых в унифицированные разъемы (слоты) на материнской плате. Через эти разъемы контроллеры устройств подключаются к системной магистрали передачи данных в компьютере - шине. Иногда эти контроллеры могут располагаться на системной плате. Наборы микросхем, на основе которых исполняются системные платы, называют чипсетами. Материнские платы различаются по типу процессоров, которые могут быть установлены на них, и названия фирм, их выпускающих.

Все дополнительные устройства взаимодействуют с процессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных - шину. Виды слотов расширения различаются по типу шины. Данные могут передаваться между внешними устройствами и процессором, оперативной памятью и процессором, внешними устройствами и оперативной памятью или между устройствами ввода-вывода. Шина характеризуется типом, разрядностью, частотой и количеством подключаемых внешних устройств. При работе с оперативной памятью шина проводит поиск нужного участка памяти и обменивается информацией с найденным участком. Эти задачи выполняют две части системной шины: адресная шина и шина данных. В системном блоке располагаются все основные устройства компьютера:

- микропроцессор - мозг компьютера, который выполняет поступающие на его вход команды: проводит вычисления и управляет работой остальных устройств ПК;

-оперативная память, предназначенная для временного хранения программ и данных;

- контроллеры, предназначенные для независимого от процессора управления отдельными процессами в работе ПК;

- накопители на гибких магнитных дисках, используемые для чтения и записи на дискеты;

- накопитель на жестком магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на жесткий магнитный диск (винчестер);

- дисководы для компакт-дисков, обеспечивающие возможность чтения данных с компьютерных компакт-дисков и проигрывания аудиокомпакт дисков, а также запись информации на компакт-диск;

- блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток, подаваемый на электронные схемы компьютера;

- счетчик времени, который функционирует независимо от того, включен компьютер или нет;

Все компоненты ПК по их функциональному отношению к работе с информацией можно условно разделить на:

- устройства обработки информации (центральный процессор, специализированные процессоры);

- устройства хранения информации (жесткий диск, CD-ROM, оперативная память, др.);

- устройства ввода информации (клавиатура, мышь, микрофон, сканер и т.д.);

- устройства вывода информации (монитор, принтер, акустическая система и т.д.).

Основа любой системной платы - чипсет, то есть набор микросхем, обеспечивающих взаимодействие между процессором, памятью, накопителями и другими устройствами. В его состав входят два основных чипа, которые обычно называются северным (Northbridge) и южным (Southbridge) мостами. Иногда северный мост называют системным контроллером, южный - функциональным контроллером. Основная задача северного моста - обеспечить связь процессора с оперативной памятью и видеосистемой. Данные между процессором и северным мостом обмениваются с помощью шины FSB, между северным мостом и оперативной памятью - с помощью специальной шины памяти, между северным мостом и видеосистемой - с помощью шины AGP или PCI Express. Южный мост обменивается данными с северным мостом и различными периферийными устройствами, и большинство контроллеров периферийных устройств интегрировано непосредственно в южный мост. Функциональный состав типичного южного моста:

* контроллер IDE;

* контроллер Serial ATA/RAID;

* контроллер дисковода;

* контроллер шин PCI и ISA;

* USB-контроллер;

* звуковой контроллер;

* сетевой интерфейс;

* контроллеры портов ввода/вывода.

Южный мост взаимодействует с микросхемами BIOS и CMOS. Во многих современных чипсетах микросхема CMOS интегрирована в состав южного моста.

Второй основой составляющей любого компьютера является память. В идеале память должна быть максимально быстрой, достаточно большой и чрезвычайно дешевой. На данный момент не существует технологий, удовлетворяющих всем этим требованиям, поэтому используется другой подход. Системы памяти конструируются в виде иерархии слоев. Верхний слой состоит из внутренних регистров центрального процессора. Они сделаны из того же материала, что и процессор, и так же быстры, как и сам процессор. Поэтому при доступе к ним не возникает задержек. В следующем слое находится кэш-память. Оперативная память разделена на кэш-строки, обычно по 64 байт, с адресацией от 0 до 63 в нулевой строке, от 64 до 127 в первой строке и т.д. Наиболее часто используемые строки КЭШа хранятся в высокоскоростной кэш-памяти, находящейся внутри центрального процессора или очень близко к нему. Когда программа должна прочитать слово из памяти, кэш-микросхема проверяет, есть ли нужная строка в КЭШе. Если это так, то происходит результативное обращение к кэш-памяти, запрос удовлетворяется целиком из КЭШа и запрос к памяти на шину не выставляется. Удачное обращение к КЭШу занимает по времени около двух тактов, а неудачное обращение приводит к обращению к памяти с существенно потерей времени. Кэш-память ограничена в размере, что обусловлено ее высокой стоимостью.

Далее следует оперативная память. Это главная рабочая область запоминающего устройства машины. Следующим слоем идет магнитный жесткий диск. Дисковая память на два порядка дешевле ОЗУ в пересчете на бит и на два порядка больше по величине. У диска есть одна проблема: случайный доступ к данным на нем занимает примерно на три порядка больше времени.

Последний слой в пирамиде памяти занимает магнитная лента. Этот носитель часто используется для создания резервных копий пространства жесткого диска или для хранения очень больших наборов данных. Для доступа к информации на ленте ее сначала нужно поместить в устройство для чтения магнитных лент. Затем лента перематывается до запрашиваемого блока с информацией. Весь процесс может длиться минуты. Большой плюс ленты в том, что они дешевы и мобильны. Это очень важно для резервных копий, которые нужно содержать отдельно, чтобы они сохранились после стихийных бедствий.

2. Основные характеристики МП

Микропроцессор характеризуется:

1) тактовой частотой, определяющей максимальное время выполнения переключения элементов в ЭВМ;

2) разрядностью, т.е. максимальным числом одновременно обрабатываемых двоичных разрядов.

Разрядностть МП обозначается m/n/k/ и включает:

m - разрядность внутренних регистров, определяет принадлежность к тому или иному классу процессоров;

n - разрядность шины данных, определяет скорость передачи информации;

k - разрядность шины адреса, определяет размер адресного пространства. Например, МП i8088 характеризуется значениями m/n/k=16/8/20;

3) архитектурой. Понятие архитектуры микропроцессора включает в себя систему команд и способы адресации, возможность совмещения выполнения команд во времени, наличие дополнительных устройств в составе микропроцессора, принципы и режимы его работы. Выделяют понятия микроархитектуры и макроархитектуры.

Микроархитектура микропроцессора - это аппаратная организация и логическая структура микропроцессора, регистры, управляющие схемы, арифметико-логические устройства, запоминающие устройства и связывающие их информационные магистрали.

Макроархитектура - это система команд, типы обрабатываемых данных, режимы адресации и принципы работы микропроцессора.

В общем случае под архитектурой ЭВМ понимается абстрактное представление машины в терминах основных функциональных модулей, языка ЭВМ, структуры данных.

Структура типового микропроцессора

Архитектура типичной небольшой вычислительной системы на основе микроЭВМ показана на рис. 2.1 Такая микроЭВМ содержит все 5 основных блоков цифровой машины: устройство ввода информации, управляющее устройство (УУ), арифметико-логическое устройство (АЛУ) (входящие в состав микропроцессора), запоминающие устройства (ЗУ) и устройство вывода информации.

Рисунок 2. Архитектура типового микропроцессора

Микропроцессор координирует работу всех устройств цифровой системы с помощью шины управления (ШУ). Помимо ШУ имеется 16-разрядная адресная шина (ША), которая служит для выбора определенной ячейки памяти, порта ввода или порта вывода. По 8-разрядной информационной шине или шине данных (ШД) осуществляется двунаправленная пересылка данных к микропроцессору и от микропроцессора. Важно отметить, что МП может посылать информацию в память микроЭВМ или к одному из портов вывода, а также получать информацию из памяти или от одного из портов ввода.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) в микроЭВМ содержит некоторую программу (на практике программу инициализации ЭВМ).

Программы могут быть загружены в запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ) и из внешнего запоминающего устройства (ВЗУ). Это программы пользователя.

3. Назначение всех системных разъемов и блоков на системной плате

Рисунок 3. Системная плата

Разъем для процессора на рис 3, на который наклеена защитная наклейка, одновременно призывающая к осторожности при установке чипа.

Рисунок 4. Разъем для процессора

Левее расположен радиатор с надписью EpoX - под ним скрывается "северный мост" - микросхема, ответственная, прежде всего, за связь процессора и оперативной памяти. Кроме того, в данном случае в нее встроен графический контроллер NVIDIA nForce 2 Ultra 400; иными словами, для того, чтобы собранный на основе этой платы компьютер заработал, не требуется установка видеокарты. Впрочем, опять же, в нашем случае ничто не мешает поставить и более мощный графический ускоритель.

Рисунок 5. Северный мост

Еще левее и чуть ниже мы видим еще один массивный радиатор. Этим радиатором накрыт "южный мост", отвечающий за системы ввода-вывода и включающий в себя контроллер USB 2.0, а также (в нашем случае) RAID-контроллер.

Рисунок 6. Южный мост

Ниже процессорного гнезда и "северного моста" расположены слоты для оперативной памяти. Рассматриваемая нами плата отличается тем, что в ней могут использоваться как привычные модули памяти DDR, так и более дорогие, но потенциально более производительные модули памяти DDR2. Как видим, слотов шесть и они выделены цветом в пары - это означает, что плата рассчитана на оперативную память, работающую в двухканальном режиме, т.е. в данном случае модули памяти одинакового типа и объема должны устанавливаться попарно в слоты одного цвета. При этом в плату можно установить либо четыре модуля памяти DDR, либо два модуля типа DDR2, одновременная работа памяти различных типов не поддерживается (как, впрочем, и в любых других подобных системных платах).

Рисунок 7. Слоты для ОУ

Непосредственно под слотами для оперативной памяти размещены разъем IDE для накопителей (слева) и разъем для подвода к материнской плате электротока от блока питания.

Рисунок 8. Разъем IDE и разъем для подвода электротока от блока питания

Поскольку для современных процессоров Pentium 4 требуется дополнительное электропитание, в правом верхнем углу платы предусмотрен соответствующий разъем для подключения к блоку питания.

Рисунок 9. Дополнительное электропитание



Рисунок 10. разъем Serial ATA

Слева от "южного моста" расположен еще один разъем IDE для подключения винчестеров или оптических накопителей по параллельной шине ATA.

Микросхема BIOS, отвечающая за хранение одноименной программы базовой системы ввода/вывода, а также батарейка, от которой осуществляется питание этой микросхемы.

Рисунок 11. Микросхема BIOS

Разъем для подключения флоппи-дисковода расположен у левого края платы.



Рисунок 12. Разъем для подключения флоппи-дисковода

В левой верхней части системной платы расположены слоты для установки плат расширения. Два крайних слева маленьких слова - это разъемы для плат с интерфейсом PCI Express x1 (теоретическая полоса пропускания - до 250 Мбайт/с). Таких плат пока практически нет на рынке, однако в перспективе производители намерены полностью отказаться от привычных PCI и перейти на выпуск карточек исключительно с новым интерфейсом. Далее следуют три слота PCI, а черным цветом выделен слот PCI Express x16 (теоретическая полоса пропускания - до 4000 Мбайт/с) для установки видеокарты.

Рисунок 13. Слоты для установки плат расширения

Эта небольшая микросхема - гигабитный сетевой контроллер, позволяющий подключаться к скоростным проводным локальным сетям.



Рисунок 14. сетевой контроллер

Этот чип - восьмиканальный (7.1) звуковой кодек производства компании C-Media.

Рисунок 15. Чип звукового кодека.

Эта микросхема - контроллер IEEE 1394 (FireWire).

Рисунок 16. контроллер IEEE 1394

В правой верхней части распаяны различные разъемы, которые после установки платы в системный блок будут выведены на его заднюю стенку. Слева, один над другим, размещены два порта PS/2 для подключения мыши и клавиатуры. Затем идут параллельный порт, цифровой аудиоинтерфейс S/PDIF, аналоговый видеовыход VGA (15-контактный разъем D-Sub) для подключения монитора, порт IEEE 1394 или FireWire (вверху) и два порта USB 2.0, сетевой порт и еще два порта USB 2.0, и, наконец, шесть аудиопортов от встроенного звукового контроллера.

Рисунок 17. Выходы на системной плате (задняя часть системного блока ПК)

4. Конструкция и назначение выводов всех интерфейсных кабелей ПК с внешними устройствами

4.1 Основные виды интерфейсов

Основным назначением интерфейса является унификация внутрисистемных и межсистемных связей и устройств сопряжения с целью эффективной реализации прогрессивных методов проектирования функциональных элементов вычислительной системы.

Если говорить о классификации интерфейсов, то можно выделить следующее:

- Машинные интерфейсы предназначены для организации связей между составными элементами ЭВМ, т. е. непосредственно для их построения и связи с внешней средой.

- Интерфейсы периферийного оборудования выполняют функции сопряжения процессоров, контроллеров, запоминающих устройств и аппаратурой передачи данных.

- Интерфейсы мультипроцессорных систем представляют собой в основном магистральные системы сопряжения, ориентированные в единый комплекс нескольких процессоров, модулей памяти, контроллеров запоминающих устройств, ограничено размещенных в пространстве.

- Интерфейсы распределенных вычислительных систем предназначены для интеграции средств обработки информации, размещенные на значительном расстоянии.

- Интерфейс АТА и Fast ATA

- Интерфейс Enhanced IDE

- Интерфейс ATAPI

Характеристика ATA:

- Поддерживает только два диска

- Может использоваться только для подключения

- Емкость диска не может превышать 528 мб

Характеристика Enhanced:

- Поддерживает 4-е диска при двухканальном контроллере и допускает дальнейшее расширение

- Обеспечивает возможность подключения устройств ATAPI (CD-ROM)

-Высокая скорость обмена данных (10-13 мб/сек)

Интерфейс ATAPI (АТА Packet Interface) служит для подключения к контроллеру IDE новых устройств хранения, подобных приводам CD-ROM. В традиционной компьютерной архитектуре использовался механизм переноса данных, основанный на регистрах. Современные варианты архитектуры используют механизм передачи на основе пакетов. ATAPI является расширением стандарта IDE, обеспечивающим возможность работы с пакетами. Спецификация ATAPI добавляет к IDE единственную новую команду, расширяющую функции контроллера, и две новых команды адресации, а вот интерфейс ATA используется для подключения только HDD, это и есть их основное различие.

Спецификация IDE/ATA была предложена в качестве недорогой альтернативы интерфейсам ESDI и SCSI для персональных компьютеров семейств IBM PC XT/AT. В результате сотрудничества компании Western Digital с Compaq Computer Corporation был разработан интерфейс IDE (Integrated Drive Electronics), называемый также ATA (AT attachment). Интерфейс был стандартизован (ANSI X3T9.2/90-143) в 1990г. как ATA (AT Attachment). Основным отличием нового интерфейса была реализация" большинства функций контроллера непосредственно на плате дискового накопителя. Такой подход упростил и удешевил хост-адаптеры, используемые для подключения винчестеров к компьютеру, и позволил обеспечить высокий уровень совместимости устройств разных фирм. Этаа версия стандарта IDE обеспечивала возможность подключения к компьютеру четырех винчестеров и позволяла обмениваться данными с диском на скорости до 10Мбайт/сек, однако реальная скорость ограничивалась прежде всего возможностями самого винчестера. Подключение четырех устройств, предусмотренное спецификацией IDE, в компьютерах семейства IBM PC AT, в спецификации ATA/IDE реализовано не было. Кроме того, совместное использование стандарта АТА и программного интерфейса Int 13 BIOS ограничивало размер дисковых устройств 528Мб.

LPT - Line printer - построчный принтер. Однако впоследствии он стал использоваться для подключения других периферийных устройств - сканеров, дисководов типа Zip и ряда других устройств. Базовая разновидность порта позволяет передавать данные только в одном направлении (от ПК к ПУ), однако позднее был разработан ряд стандартов двунаправленной передачи данных. Адаптер параллельного порта представляет собой набор регистров, расположенных в адресном пространстве устройств ввода/вывода. Количество регистров зависит от типа порта, однако три из них стандартны и присутствуют всегда - регистр данных, регистр состояния и регистр управления. Адреса регистров отсчитываются от базового, стандартные значения которого ЗВСh, 378h, 278h. Порт может использовать аппаратное прерывание (IR.Q7 или IRQ9). Многие современные системы позволяют изменять режим работы порта, его адрес и IRQ из настроек BIOS Setup. LPT порт имеет внешнюю 8-битную шину данных, 5-битную шину сигналов состояния и 4-х битную шину управляющих сигналов. Очевидно, что порт резко асимметричен - 12 линий работают на вывод и только 5 на ввод. Сигналы порта выводятся на стандартный разъем DB-25S (розетка), который размещен непосредственно на плате адаптера или соединяется с ним плоским шлейфом (в случае, если адаптер интегрирован с материнской платой). В качестве недостатков стандартного LPT порта следует отметить невысокую скорость передачи данных (100 - 150 КБ/сек), загрузку процессора при передаче данных, невозможность двунаправленного побайтного обмена.

Последовательный СОМ порт предназначен для передачи данных и использует одну сигнальную линию для передачи в одном направлении. Информационные биты передаются последовательно друг за другом, отсюда и название интерфейса. Последовательная передача данных может осуществляться в синхронном и асинхронном режимах. При асинхронной передаче каждому байту данных предшествует старт-бит, за ним следуют биты данных, после них может передаваться бит паритета (четности) и, в завершение посылки, передается стоп-бит, гарантирующий определенную выдержку времени между соседними посылками (рисунок 3.2). Старт-бит следующей посылки может передаваться в любой момент времени, начиная с момента окончания стоп-бита предыдущей посылки, таким образом, между передачами могут быть паузы произвольной (и неограниченной) длительности. Старт-бит позволяет организовать простую синхронизацию приемника по сигналу от передатчика. При этом подразумевается, что приемник и передатчик работают на одной и той же скорости обмена (т.е. имеют одну и ту же тактовую частоту), измеряемую количеством передаваемых бит в секунду. Внутренний генератор синхронизации приемника содержит счетчик-делитель частоты, обнуляемый в момент начала старт-бита от передатчика. Этот счетчик формирует внутренние стробы Face, по которым приемник фиксирует принимаемые биты, В идеальном случае, эти внутренние стробы должны приходиться на середину битовых интервалов, однако, из-за разностей скоростей приемника и передатчика возникает накапливающееся рассогласование. Для безошибочного приема 8 бит данных, 1 бита паритета и стоп-бита предельное рассогласование не может превышать 5% на бит (в идеале, строб приходится на середину бита, при отклонении 50% мы примем бит с ошибкой, 50%/10бит = 5%). Очевидно, что чем больше скорость передачи, тем строже требования к синхронизации приемника и передатчика, кроме того, с ростом скорости обмена усиливается влияние фронтов импульсов. Основное их отличие - информационные биты COM передаются последовательно друг за другом, а у LPT параллельно.

Последовательная передача данных может осуществляться в синхронном и асинхронном режимах. При асинхронной передаче каждому байту данных предшествует старт-бит, за ним следуют биты данных, после них может передаваться бит паритета (четности) и, в завершение посылки, передается стоп-бит, гарантирующий определенную выдержку времени между соседними посылками. Старт-бит следующей посылки может передаваться в любой момент времени, начиная с момента окончания стоп-бита предыдущей посылки, таким образом, между передачами могут быть паузы произвольной (и неограниченной) длительности.

Старт-бит позволяет организовать простую синхронизацию приемника по сигналу от передатчика. При этом подразумевается, что приемник и передатчик работают на одной и той же скорости обмена (т.е. имеют одну и ту же тактовую частоту), измеряемую количеством передаваемых бит в секунду. Внутренний генератор синхронизации приемника содержит счетчик-делитель частоты, обнуляемый в момент начала старт-бита от передатчика. Этот счетчик формирует внутренние стробы Face, по которым приемник фиксирует принимаемые биты, В идеальном случае, эти внутренние стробы должны приходиться на середину битовых интервалов, однако, из-за разностей скоростей приемника и передатчика возникает накапливающееся рассогласование. Для безошибочного приема 8 бит данных, 1 бита паритета и стоп-бита предельное рассогласование не может превышать 5% на бит (в идеале, строб приходится на середину бита, при отклонении 50% мы примем бит с ошибкой, 50% / 10 бит = 5%). Очевидно, что чем больше скорость передачи, тем строже требования к синхронизации приемника и передатчика, кроме того, с ростом скорости обмена усиливается влияние фронтов импульсов.

видеокарта дисковод модем интерфейсный

5. Опишите назначение установки основных опций setup и звуковых сигналов Bios



6. Принципы работы всех внешних устройств ПК

Принцип работы видеокарты:

Принцип работы видеокарты в графическом режиме Windows с использованием драйвера:

Прграмма-Windows-драйвер-видеокарта.

Драйвер это программа управляющая устройством. Драйвер находится между устройством и операционной системой и обеспечивает связь Windows с аппаратной частью видеокарты.

Драйвер обеспечивает ряд стандартных функций для доступа к аппаратной части, в то же время Windows абсолютно безразлично каким образом эта самая аппаратная часть реализована. Таким образом разработчику "железа" предоставляется значительная гибкость по сравнению с VGA и VESA, правда теперь ему также нужно писать и драйвер для своей видеокарты.

В более глобальном плане драйверы открыли дорогу для значительного расширения возможностей графики и её ускорения. Связано это было с очень высокой гибкостью связки драйвер-видеокарта, когда новые возможности сначала могли реализовываться на уровне эмуляции в драйвере, а потом переносится и в аппаратную реализацию. В первую очередь это нашло применение в так называемых Windows-акселлераторах ускорявших стандартный графический режим Windows (отрисовку окон и т.п.).

CD-ROM

Принцип работы дисковода напоминает принцип работы обычных дисководов для гибких дисков. Поверхность оптического диска (CD-ROM) перемещается относительно лазерной головки постоянной линейной скоростью, а угловая скорость меняется в зависимости от радиального положения головки. Луч лазера направляется на дорожку, фокусируясь при этом с помощью катушки. Луч проникает сквозь защитный слой пластика и попадает на отражающий слой алюминия на поверхности диска. При попадании его на выступ, он отражается на детектор и проходит через призму, отклоняющую его на светочувствительный диод. Если луч попадает в ямку он рассеивается и лишь малая часть излучения отражается обратно и доходит до светочувствительного диода. На диоде световые импульсы преобразуются в электрические, яркое излучение преобразуется в нули слабое - в единицы. Таким образом ямки воспринимаются дисководом как логические нули, а гладкая поверхность как логические единицы

Аудио

Любой мультимедиа-ПК имеет в своем составе плату-аудио адаптер. Для чего она нужна? С легкой руки фирмы Creative Labs (Сингапур), назвавшей свои первые аудио адаптеры звонким словом Sound Blaster, эти устройства часто именуются “саундбластерами”. Аудио адаптер дал компьютеру не только стереофоническое звучание, но и возможность записи на внешние носители звуковых сигналов. Как уже было сказано ранее, дисковые накопители ПК совсем не подходят для записи обычных (аналоговых) звуковых сигналов, так как рассчитаны для записи только цифровых сигналов, которые практически не искажаются при их передаче по линиям связи.

Аудио адаптер имеет аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), периодически определяющий уровень звукового сигнала и превращающий этот отсчет в цифровой код. Он и записывается на внешний носитель уже как цифровой сигнал.

Цифровые выборки реального звукового сигнала хранятся в памяти компьютера (например, в виде WAV-файлов). Считанный с диска цифровой сигнал подается на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который преобразует цифровые сигналы в аналоговые. После фильтрации их можно усилить и подать на акустические колонки для воспроизведения. Важными параметрами аудио адаптера являются частота квантования звуковых сигналов и разрядность квантования.

Частоты квантования показывают, сколько раз в секунду берутся выборки сигнала для преобразования в цифровой код. Обычно они лежат в пределах от 4-5 Кгц до 45-48 Кгц.

Разрядность квантования характеризует число ступеней квантования и изменяется степенью числа 2. Так, 8-разрядные аудио адаптеры имеют 28=256 степеней, что явно недостаточно для высококачественного кодирования звуковых сигналов. Поэтому сейчас применяются в основном 16-разрядные аудио адаптеры, имеющие 216 =65536 ступеней квантования -- как у звукового компакт-диска.

Модемы и факс-модемы

Модем - устройство, позволяющее компьютеру выходить на связь с другим компьютером посредством телефонных линий.

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

По своему внешнему виду и месту установки модемы подразделяются на внутренние и внешние. Внутренние модемы представляют собой электронную плату, устанавливаемую непосредственно в компьютер, а внешние - автономное устройство, подсоединяемое к одному из портов. Внешний модем стоит, как правило, немного дороже внутреннего того же типа из-за внешней привлекательности ( индикаторы, регулятор громкости) и более легкой установки.

Основной параметр в работе модема - скорость передачи данных. Она измеряется в bps (бит в секунду) и устанавливается фирмой- производителем в 2400, 9600, 14400, 16800, 19200 или 28800 bps

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.

Клавиатура

Как известно, клавиатура является пока 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.

Надо сказать, что эволюция клавиатур для IBM PC не была недолгой. Сначала использовались 83-х клавишные клавиатуры затем вместе с АТ появилась 84-х клавишная. Подавляющее большинство современных IBM PC совместимых используют расширенную клавиатуру. Основные улучшения по сравнению с АТ-клавиатурой касается общего числа (101 и выше ) и расположения клавиш. Наиболее стандартным является расположение QWERTY

Мыши и трекболлы

Мыши и трекболлы являются координаторными устройствами ввода информации в компьютер. Разумеется полностью заменить клавиатуру они не могут. В основном эти устройства имеют две три кнопки управления. Не секрет что своей популярностью мышь обязана распространению графического интерфейса и в основном компании «Microsoft».

Теперь немного о мышиной «анатомии». Как известно, первая мышь каталась на двух колесиках, которые были связаны с осями переменных резисторов. Перемещение такой мыши было прямо пропорционально изменению сопротивления переменных резисторов. В дальнейшем конструкция перетерпела значительные изменения. Ролики были перенесены внутрь корпуса, а с поверхностью стал соприкасаться твёрдый резиновый шарик.

Размещено на Allbest.ur

...