Реферат
тема: Внешние устройства ПК. Функциональные возмож- ности.Основные
характерис-тики. Обмен информации.
Студента 1-го курса
ф-та Кибернетики
группы ИД-1-97
Соколова Николая.
МИРЭА 1997г.
Накопители на дискетах
Гибкие диски (дискеты) позволяют переносить документы и программы с
одного компьютерана другой, хранить информацию, не используемую
постоянно на компьютере, делать архивные копии информации, содержащейся на
жёстком диске.
Существуют два типа дисководов: дисковод рассчитанный на дискеты размером
3,5 дюйма иустаревшая модель рассчитанная на дискеты 5,25 дюйма.
Дискеты размером 3,5 дюйма.
Сейчас в компьютерах используются накопители для дискет размером 3,5 дюйма
(89 мм) иёмкостью 0,7 и 1,44 Мбайта. Эти дискеты заключены в жёсткий
пластмассовый конверт, что значительно повышает ихнадёжность и долговечность.
Поэтому дискеты 5,25 дюйма практически вытеснены.
Защита дискет от записи.
На дискетах 3,5 дюйма имеется специальный переключатель - защёлка,
разрешающая илизапрещающая запись на дискету. Запись разрешена, если отверстие
закрыто, а запрещена если оно открыто.
Инициализация (форматирование) дискет.
Перед первым использованием дискету необходимо специальным образом
инициализировать.Это делается с помощью программы DOS Format.
Накопители на жёстких дисках
Накопители на жёстком диске (винчестеры) предназначены для постоянного
храненияинформации, используемой при работе с компьютером: программ операционной
системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов,трансляторов
с языков программирования и т.д. Наличие жёсткого диска значительно повышает
удобство работы с компьютером.
Ёмкость диска.
Для пользователя накопители не жёстком диске отличаются друг от друга прежде
всего своей ёмкостью, т.е. тем, сколько информации помещается надиске. Сейчас
компьютеры в основном оснащаются винчестерами от 520 Мбайт и более. Компьютеры
работающие как файл серверы могут оснащаться винчестером 4 -8 Мбайт и не одним.
Скорость работы диска.
Скорость работы диска характеризуется двумя показателями:
1) Временем доступа к данным на диске.
2) Скоростью чтения и записи данных на диск.
Эти характеристики соотносятся друг с другом приблизительно так же, как
времяразгона и максимальная скорость автомобиля. При чтении или записи коротких
блоков данных, расположенных в разных участках диска,
скорость работы определяется временем доступа к данным - подобно тому, как при
движении автомобиля по городу в час пик с постояннымиразгонами и торможениями не
так уж важна максимальная скорость, развиваемая автомобилем. Зато при чтении или
записи данных ( в десятки и сотни килобайт )файлов гораздо важнее пропускная
способность тракта обмена с диском - точно также, как при движении автомобиля по
скоростному шоссе важнее скоростьавтомобиля, чем время разгона.
Следует заметить, что время доступа и скорость чтения - записи зависят не
только отсамого дисковода, но от параметров всего тракта обмена с диском: от
быстродействия контроллера диска, системной шины и основного
микропроцессоракомпьютера.
CD-ROM
Принцип работы дисковода напоминает принцип работы обычных дисководов для гибких
дисков. Поверхность оптического диска (CD-ROM) перемещается относительно
лазерной головкипостоянной линейной скоростью, а угловая скорость меняется в
зависимости от радиального положения головки. Лучлазера направляется на дорожку,
фокусируясь при этом с помощью катушки. Луч проникает сквозь защитныйслой
пластика и попадает на отражающий слой алюминия наповерхности диска. При
попадании его на выступ, он отражается на детектор и проходит через призму,
отклоняющую его на светочувствительный диод. Если лучпопадает в ямку он
рассеивается и лишь малая часть излучения отражается обратно и доходит до
светочувствительногодиода. На диоде световые импульсы преобразуются в
электрические, яркое излучение преобразуется в нули слабое - в единицы. Таким
образом ямкивоспринимаются дисководом как логические нули, а гладкая поверхность
как логические единицы
Производительность дисководов CD-ROM.
Производительность CD-ROM обычно определяется его скоростными
характеристикамипри непрерывной передаче данных в течение некоторого промежутка
времени и средним временем доступа к данным, измеряемыми соответственно в
Кбайт/с и мс.Существуют одно-, двух-, трех-, четырех-, пяти, шести и
восьмискоростные дисководы, обеспечивающие считывание данных со скоростью 150,
300, 450, 600,750, 900, 1200 Кбайт/с соответственно. В настоящий момент
распространены двух- и четырехскоростные дисководы. В общем случае дисководы с
четырехкратнойскоростью обладают более высокой производительностью, однако
оценить чистое преимущество дисковода с четырехкратной скоростью по сравнению с
дисководом судвоенной скоростью бывает не так просто. Прежде всего это зависит
от того с какой операционной системой и с каким типом приложения ведется работа.
Привысокой интенсивности повторяющегося доступа к CD-ROM и считывании небольшого
количества данных (напримерпри работе с базами данных) “импульсная” скорость
считывания информации приобретает важное значение. Например, по данным журнала
InfoWorld, производительность дисководов с четырехкратнойскоростью, по сравнению
с дисководами с удвоенной скоростью, в случае операции доступа к базе данных в
среднем повышается вдвое. В случае простого копированияданных выигрыш составляет
от 10 до 30%. Однако наибольшее преимуществополучится при работе с
полноформатным видео.
Для повышения производительности дисководов их снабжают буферной памятью
(стандартные объемы КЭШа: 64, 128, 256, 512, 1024Кбайт). Буфер дисковода
представляет собой память для кратковременного хранения данных, после считывания
их с CD-ROM, но допересылки в плату контролера, а затем в ЦП. Такая буферизация
дает возможность дисковому устройству передавать данные в процессор небольшими
порциями, а незанимать его время медленной пересылкой постоянного потока данных.
Например, согласно требованиям стандарта MPC уровня 2накопитель CD-ROM удвоенной
скоростью должен занимать не более 60% ресурсов ЦП.
Важной характеристикой дисковода является степень заполнения буфера, которая
влияет на качество воспроизведения анимационныхизображений и видеофильмов. Эта
величина определяется как отношение числа блоков данных, переданных в буфер из
накопителя и хранящихся в нем до моментаначала их выдачи на системную шину, к
общему числу блоков, которые способен вмещать буфер. Слишком большая степень
заполнения может привести к задержкампри выдаче из буфера на шину; с дугой
стороны, буфер со слишком малой степенью заполнения будет требовать больше
внимания со стороны процессора. Обе этиситуации приводят к скачкам и срывам
изображения во время воспроизведения.
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 сказаноранее, дисковые накопители ПК совсем не подходят для записи обычных
(аналоговых) звуковых сигналов, так как рассчитаны для записи только
цифровыхсигналов, 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 отсчетв 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 ихможно усилить и подать на акустические колонки
для воспроизведения. Важными параметрами аудио адаптера являются частота
квантования звуковых сигналов иразрядность квантования.
Частоты квантования показывают, сколько раз в секунду берутся выборки сигналадля
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=256степеней, 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.
Таблица 1.
Частотный диапазон Вид сигнала Частота квантования
400 – 3500 Гц Речь (едва разборчива) 5.5 Кгц
250 – 5500 Гц Речь (среднее качество) 11.025 Кгц
40 – 10000 Гц Качество звучания УКВ–приемника 22.040 Кгц
20 – 20000 Гц Звук высокого качества 44.100 Кгц
Другой способ воспроизведения звука заключается в его синтезе. При поступлении
на синтезатор некоторой управляющей информации по ней формируетсясоответствующий
выходной сигнал. Современные аудио адаптеры синтезируют музыкальные звуки двумя
способами: методомчастотной модуляции FM (Frequency Modulation) и с помощью
волнового синтеза (выбирая звуки из таблицы звуков, Wave Table). Второй способ
обеспечивает более натуральноезвучание.
Частотный синтез (FM) появился в 1974 году (PC–Speaker). В 1985 году появился
AdLib, который, используя частотную модуляцию, был способениграть музыку. Новая
звуковая карта SoundBlaster уже могла записывать и воспроизводить звук.