Совместимость ЭВМ. Семейства, модели, конфигурация

Оперативная память (ОП) - устройство хранения информации. ОП сохраняет информацию до тех пор пока включено питание компьютера, т.е. является временной памятью и называется RAM (random access memory).

Устройства хранения информации: оперативная память, постоянная память, кэш-память, внешняя память - накопители на жестких, гибких, лазерных, магнито-оптических дисках и магнитных лентах.

Эта память делится как бы на две части: первая используется прикладными программами и операционной системой, вторая (верхняя память) используется в служебных целях (для хранения программ тестирования устройств ПК и программ начальной загрузки операционной системы, для передачи изображения на экран и т.д.). Первоначально объем нижней памяти равнялся 64Кб, затем 640 Кб. Для преодоления “барьера 640 Кбайт” в начале 80-х годов некоторые фирмы стали выпускать платы расширения памяти. Пользователи получили доступ к дополнительной памяти (expanded memory), максимальный объем которой составляет 32 Мбайта.

Кроме того в это же время появляется, так называемая, расширенная память (extended memory). В процессорах 286, 386, 486 расширенной памятью называют часть оперативной памяти сверх первого мегабайта доступного в реальном режиме. Благодаря использованию расширенной памяти процессоры 286, 386SX могут обращаться к 16 Мб памяти, а 386 и 486 - к 4 Гбайтам.

Р а с ш и р е н н а я п а м я т ь

Дополнительная память Оперативная

память

RAM

Нижняя память

Верхняя память

Рис. 2. Типы оперативной памяти.

В современных системных платах используются модули памяти типа SIMM емкость 1, 4, 8 и 16 Мбайт.

Чем шире набор функций выполняемых программным пакетом, тем больше оперативной памяти потребуется для его работы.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ или ROM - Read - Only Memory) - устройство для постоянного хранения информации, которая записывается только один раз специальным устройством и в дальнейшем может только считываться.

Обычно ПЗУ содержит в себе Базовую Систему Ввода- Вывода (BIOS), которая отвечает за процедуру самопроверки, выполняемую после включения питания.

Кроме того, там же расположена таблица знакогенератора, которая используется для формирования изображения символов на экране дисплея.

КЭШ-память представляет собой небольшой блок (обычно от 32 до 256 Кбайт) быстродействующей, но дорогой памяти, которая находится между процессором и ОЗУ.

В кэш-памяти хранятся наиболее часто используемые участки оперативной памяти. Она может увеличить быстродействие процессора на 10% - 20%. Для машин с частотой до 33 Мгц обычно достаточно кэш-памяти емкостью 64 Кбайт, а ПК, работающие на частоте более 50 Мгц лучше укомплектовать кэшем объемом 256 Кбайт.

В прайс-листах объем кэш-памяти и оперативной памяти указывается за частотой процессора:

386/387 DX/40/Cache 128/4/210/...

За объемом ОП указывается емкость жесткого диска.

Накопители на жестком диске (НЖМД или винчестеры) предназначены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером.

На жестком диске информация сохраняется при отключении питания, емкость диска может быть довольно большой (до 5 Гбайт).

Второй важной характеристикой является время доступа к информации на диске (от 60 до 11 мс.).

Диск подключается через дисковый контроллер, а подключение диска к контроллеру производится с помощью интерфейса.

Для того, чтобы переносить информацию с одного ПК на другой используются гибкие дискеты.

Накопители на гибких магнитных дисках различаются по размеру: 5,25 и 3,5 дюйма (133 и 89 мм).

Дискеты 5,25 дюйма имеют емкость 360, 720, 800 Кбайт (обозначение - Double Side/Double Density, DS/DD) и 1,2 Мбайта (Double Side/High Density, DS/HD).

Дискеты 3,5 дюйма имеют емкость 0,7 Мбайта (DS/DD) и 1,44 Мбайта (DS/HD).

На дискетах 5,25 имеется прорезь для защиты от записи. Если эту прорезь заклеить, то на дискету нельзя будет производить запись.

На дискетах 3,5 вместо прорези имеется специальный переключатель - защелка, разрешающая или запрещающая запись. Запись на дискету запрещена, если отверстие закрыто, и разрешена, если отверстие открыто.

Если в прайс-листе указаны цифры 1.2 1.44 - это означает наличие у ПК двух дисководов для дискет 5,25 и 3,5 дюйма.

386/387 DX/40/Cache 128/4/210/2s 1p/1.2 1.44

Компакт-диски (CD-диски) - устройства для хранения информации, которая кодируется посредством чередования отражающих и не отражающих свет участков на подложке диска. CD-диски разделяются на штампуемые и записываемые (CD-R диски - CD-Recordable). При промышленном производстве компакт-дисков эта подложка выполняется из алюминия, а не отражающие свет участки делаются с помощью продавливания углублений в подложке специальной пресс-формой. СD-R диски единичного производства. Подложка их делается из золота, а нанесение информации на нее осуществляется лучом лазера. Сверху на подложке любого CD-диска находится прозрачное покрытие, защищающую нанесенную на диск информацию от повреждения. Устройство для чтения CD-дисков производимое с помощью лазера называется CD-ROM.

Емкость CD-дисков до 650 Мбайт, а CD-R - более 700 Мбайт. Стандартная скорость чтения данных с CD-дисков 150 Кбайт/с, а время доступа - 0,4 с. Существуют одно, 2-х, 3-х, 4-х, 6-ти, 8-ми и 10-ти скоростные CD-ROMы (скорость чтения 10-ти скоростного CD-ROMа 1.5 Мбайт/c).

Магнитооптические диски - устройства хранения информации, в которых информация хранится на магнитном носителе, защищенном прозрачной пленкой, а чтение и запись осуществляется с помощью луча лазера.

Магнитооптические диски выпускаются размером 3,5 и 5,25 дюйма.

Емкость дисков размером 3,5 дюйма 230 Мбайт, а скорость доступа - почти такая же, как у винчестера, надежность хранения чрезвычайно высока.

На дисках 5,25 дюйма помещается 1,3 Гбайта информации (при таких же показателях скорости и надежности).

Стоимость магнитооптических дисков значительно дороже, чем магнитных: для 3,5 - стоимость диска 50 дол., дисковода - 1000 дол., для 5,25 - стоимость диска до 150 дол., дисковода до 2500 дол.

Магнитооптические диски, также как и диски CD-R используются для архивов, устанавливаются в ПК по желанию пользователя и в прайс листах не указываются.

Стримеры - устройства для записи и хранения информации на кассеты с магнитной лентой.

Емкость кассет от 40 Мбайт до 10 Гбайт. Скорость записи невысокая (250 Мбайт записываются час), также как и надежность.

Стримеры являются также дополнительными устройствами памяти, неуказываемые в прайс листах.

2.6. Устройства ввода-вывода текстовой и графической информации. Монитор, видиоадаптер и их классификация. Клавиатура. Принтеры и их классификация. Речевой ввод-вывод. Устройства управления - "мышь", трекбол, джойстик.

Усройства ввода информации. Клавиатура является основным устройством ввода информации.

Различают клавиатуры механические (под каждой клавишей расположена пружина) и пленочные.

Клавиши на клавиатуре можно разделить на следующие блоки: алфавитно-цифровой, который расположен в левой части, блок функциональных клавиш (на клавишах буква F, расположены над алфавитно-цифровыми), блок калькулятора, расположенный в правой части, и служебные клавиши (серого цвета), окружающие основные блоки. Все клавиши клавиатуры снабжены автоповтором, т.е. при длительном нажатии генерируются соответствующие символы.

В алфавитно-цифровом блоке клавиши расположены в таком же порядке как на английской и на русской пишущей машинке. для ввода прописных букв используется одновременное нажатие необходимой клавиши и клавиши Shift (верхний регистр). Для набора текста только прописными буквами используется клавиша Caps Lock. Переход с английской на русскую клавиатуру осуществляется с помощью служебных клавиш после соответствующей их кодировки.

Включение клавиш калькулятора производится с помощью нажатия клавиши Num Lock.

Перемещение курсора по экрану осуществляется клавишами со стрелками. А нажатие клавиши Tab перемещает курсор к очередной позиции табуляции. Обычно на 8 позиций. Клавиши Home и End переводят курсор к началу или концу текста соответственно. Клавиши PgUp и PgDn - на экран вверх или низ соответственно.

Клавиша Del (Delet) стирает символ, на который указывает курсор. Клавиша Backspace или со стрелкой влево стирает символ слева от курсора.

Одновременное нажатие клавиши Ctrl и других клавиш приводит к выполнению специальных функций в зависимости от работающей программы.

Клавиша Esc выполняет функцию отказа. Print Screen - выводит на печать копию экрана. Scroll Lock - перемещает изображение на экране. Pause (Break) - приостанавливает работу программы. В сочетании с клавишей Ctrl аварийно прерывает работу программы.

Insert - переключает режимы вставки и замены при редактировании текста.

Enter - приказ на выполнения действия.

Одновременное нажатие клавиш Ctrl + Alt + Del приводит к перезагрузке компьютера.

Световое перо - устройство, напоминающее обычное перо, на кончике которого имеется светочувствительный детектор. Если прикоснуться таким пером к экрану дисплея, то в этом месте появится система прямоугольных координат с началом в точке прикосновения. Перемещение пера по экрану вызовет появление рисунка.

Графический планшет позволяет рисовать на экране дисплея точно также как на листе бумаги. Для этого достаточно воспользоваться специальным пером или просто пальцем руки и сделать рисунок на плоской поверхности, напоминающей грифельную доску.

Сканер - устройство, позволяющее вводить информацию с листа бумаги непосредственно в компьютер.

К устройствам ввода информации относится также и устройство распознавания речи.

Устройства управления - "мышь", трекбол, джойстик. К устройствам управлния относятся “мышь” и “джойстик”, которые перемещают курсор на экране. “Мышь” представляет собой коробочку с клавишами, а “джойстик” ручку управления. Перемещение “мыши” по поверхности стола приводит к перемещению курсора, нажатие клавиши “мыши” - к выполнению определенной команды-действию. Используя “джойстик”, необходимо наклонять ручку управления, а для выполнения действия - нажимать клавишу на этой ручке.

Устройства вывода информации. Дисплеи (Мониторы). Мониторы прдназначены для вывода на экран текстовой и графической информации. Они бывают цветные и монохромные и могут работать в одном из двух режимов: текстовом и графическом.

В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки - знакоместа, чаще всего на 25 строк по 80 символов (знакомест). В каждое знакоместо может быть выведен один из 256 заранее заданных символов из таблицы кодировки, а также псевдографические символы, используемые для вывода на экран таблиц и диаграмм, построения рамок и т.д.

Графический режим предназначен для вывода на экран графиков, рисунков и т.д. В этом режиме можно также выводить и текстовую информацию различными шрифтами. В этом режиме экран монитора состоит из точек, каждая из которых может быть темной или светлой на монохромном мониторе или одного из нескольких цветов - на цветном. Количество точек по горизонтали и вертикали называется разрешающей способностью. Причем разрешающая способность монитора не зависит от размера экрана.

В настоящее время существует несколько типов мониторов: CGA, MDA, EGA - устаревшие модели, VGA и Super VGA (SVGA).

VGA обеспечивает 640 точек по горизонтали и 480 точек по вертикали при 16 цветах или оттенках серого в графическом режиме. И 720 x 400 - в текстовом.

Super VGA обеспечивает в графическом режиме разрешение 800x600, 1024x768 и даже 1280x1024 с числом одновременно отображаемых цветов 16, 256 и более.

Для реализации графических режимов высокого разрешения (800x600 и более) на SVGA - мониторе необходим соответствующий SVGA - адаптер или видеоплата, которая управляет работой монитора. При выборе адаптера следует учитывать свои потребности в отношении разрешения, цветовой гаммы, совместимости с монитором и способ подключения к ПК (через системную или локальную шину).

Прежде чем вывести изображение на, процессор записывает картинку в память адаптера или видеопамять.

В графическом режиме монитора в видеопамяти для каждой точки экрана должен быть записан тот цвет, которым эта точка будет изображаться. Так что, чем больше разрешающая способность монитора и чем больше может одновременно изображаться цветов на экране, тем больший размер должна иметь видео память. Обычный размер видео памяти для ЕGA и VGA - 256 Кбайт. Для режимов 800x600 с 256 цветами и 1024x768 с 16 цветами требуется 512 Кбайт, а для 1024x768 с 256 цветами - 1 Мбайт.

Следующим важным параметром характеристики монитора является шаг точек (“зерно”), т.е. расстояние между двумя соседними точками одного цвета, измеряемое в десятых долях миллиметра. Чем меньше эта величина, тем четче изображение, тем лучше для ваших глаз.

Еще одна характеристика монитора - размер экрана (окна), измеряемый обычно в дюймах. Сегодня чаще всего встречаются мониторы с размером экрана: 14, 15 и 17 дюймов.

Последовательность параметров дисплейной подсистемы, указываемая в прайс-листах, следующая:

1) тип адаптера;

2) объем видео памяти;

3) тип монитора;

4) размер экрана;

5) шаг точек.

SVGA 512/ SVGA 14” 0.28/

Принтеры - устройства для вывода информации на бумагу.

Принтеры бывают монохромные и цветные.

В зависимости от способа нанесения информации на бумагу различают: ромашковые или литерные, матричные, струйные, термографические и лазерные принтеры.

Литерные принтеры имеют от же принцип действия, что и механические печатные машинки. Набор символов у них ограничен, они не могут выводить графическую информацию. Скорость печати у них не велика от 5 мин. до 80 сек. на страницу, зато уровень шума достаточно высок.

Матричные принтеры имеют печатающую головку, содержащую тонкие металлические иголки. Головка движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту (однотонную или цветную). Эти принтеры печатают как текстовую, так и графическую информацию со скоростью от 80 до 60 сек. на страницу.

Наиболее распространены принтеры с 9 и 24 печатающими иголками, но существуют принтеры и с 48 иголками.

Струйные формируют изображение микрокаплями специальных чернил, выдуваемых на бумагу из специального пузырька. Уровень шума у них низкий, как и надежность. Скорость печати 60-10 сек. на страницу.

Термографические принтеры для передачи на бумагу изображения используют нагрев. Различают термографические принтеры с прямым нагревом и принтеры с теплопередачей.

Для принтеров с прямым нагревом используется бумага со специальным химическим покрытием. В месте контакта нагретой точки и бумаги происходит химическая реакция и цвет точки меняется.

В принтерах с теплопередачей используется специальная красящая лента, краситель которой, расплавляясь, переносится на бумагу.

Эти принтеры почти бесшумны, обеспечивают возможность цветной печати, но специальная бумага и красящая лента значительно увеличивают стоимость работы на таком принтере.

Лазерные принтеры при работе используют принцип ксерографии: изображение переносится на бумагу со специального барабана, к которому электрически притягиваются частички краски. Печатающий барабан электризуется с помощью лазера по командам компьютера.

Качество печати этих принтеров очень высоко. Разрешающая способность 300 - 600 точек на дюйм. Скорость печати - от 15 до 5 сек. на страницу.

Плоттер (графопостроитель) - устройство для вывода чертежей на бумагу. Различают плоттеры барабанного типа, которые работают с рулоном бумаги, и планшетного типа (лист бумаги лежит на плоском столе).

Устройства ввода-вывода информации. Аудиоплата (Soundblaster) - устройство речевого вывода, предоставляющее возможности для записи, воспроизведения и редактирования музыки и речевых сообщений. Кроме аудиоплаты для воспроизведения и записи звука необходимы звуковые колонки и микрофон.

Сенсорный экран - устройство, являющееся разновидностью светового пера. Прикасаясь к экрану можно перемещать изображения, а также выдавать компьютеру задание на выполнение определенных команд.

Модем - устройство обеспечивающее соединение одного компьютера с другим по телефонному каналу. По способу подключения к компьютеру модемы бывают встроенные, вставляемые в системный блок, и внешние, подключаемые через коммуникационный порт.

Модемы отличаются друг от друга максимальной скоростью передачи данных, которая измеряется в бодах (1 бод=1 бит/сек.). Существуют модемы со скорость передачи 1200, 2400, 9600 и более бод.

Факс- модем - устройство, сочетающее возможности модема и средства для обмена факсимильными изображениями с другими факс-модемами и обычными телефаксными аппаратами.

Сетевой адаптер - устройство, позволяющее подключать компьютер в локальную сеть. При этом пользователь может получать доступ к данным, находящимся на других компьютерах.

Компьютеры IBM PC 286, с тактовой частотой до 20 МГц, обеспечивают достаточное быстродействие при подготовке текстов, ведении небольших баз данных и т.д. Низкая производительность, небольшая память и низкая стоимость.

Компьютеры IBM PC 386 (тактовая частота до 33 Мгц) обладают возможностями, которых не было у более ранних моделей. В их числе работа с 32-разрядными числами, непосредственная адресация до 4 Гбайт памяти, встроенное управление памятью, специальный режим работы, в котором процессор может одновременно выполнять несколько программ.

Компьютеры IBM PC 486 (тактовая частота до 100МГц) - это в основном улучшенная версия 386, в которой кроме самого процессора на том же кристалле размещены два важных дополнения: кэш-память на 8 Кбайт и математический сопроцессор (блок операций с плавающей запятой).

Компьютеры Pentium при полной совместимости с предыдущими моделями имеет производительность свыше 100 млн. в сек., два отдельных кэш по 8 Кбайт (для команд и для данных), что позволяет снизить число обращений к внешней памяти и увеличить производительность системы. Разрядность шины данных увеличена до 64 разрядов. Это позволяет за один такт передавать вдвое больше информации.

Блок предсказаний ветвлений позволяет предсказывать ход выполнения программы.

Два параллельных конвейера позволяют выполнять одновременно две команды.

В сопроцессоре аппаратно реализованы умножение, деление и сложение. Благодаря этому большинство операций с плавающей запятой выполняются за один такт. Pentium работает в 2 раза быстрее, а на задачах с плавающей арифметикой - в 5 раз быстрее, чем 486.

В настоящее время на рынке появились модели Pentium PRO (P6), которые являются еще более мощными (тактовая частота P6 от 150 до 200 МГц).

Дата добавления: 2014-01-05