1Основные блоки компьютеров и их назначение

План: 1. Как устроено компьютерное устройство (память и процессор, их функции, каналы связи) 2. Структура и архитектура компьютерных устройств. 2.1. Классическая архитектура, Многопроцессорная архитектура, Архитектура с параллельными процессорами 3. Состав персонального компьютера 4.Основные блоки ПК и их назначение 4.1. Монитор 4.2. Состав системного блока: 4.2.1. Корпус системного блока, 4.7.блоки бесперебойного питания и сетевые фильтры 4.2.2. Материнская плата 4.2.3 Процессор 4.2.4. Микросхемы памяти. 4.2.5. Устройства внутренней памяти: оперативная память, Cache-память, специальная память (ROM, Flash Memory, CMOS RAM, видеопамять) 4.2.6. Видеоадаптер и графический акселератор. Фрейм-граббер и TV–тюнер 4.2.7. Аудиоадаптер 4.2.8. Устройства внешней памяти: накопители на жёстких магнитных дисках; накопители на гибких магнитных дисках; накопители на компакт-дисках, карты памяти. 4.3. Клавиатура 4.4. Манипуляторы 5. Внешние устройства 5.1.Модем 5.2. принтер, плоттер, сканер 5.3. источник бесперебойного питания 6. Прочая периферия Литература: Информатика.Базовый курс. 2-е издание /Под ред. С.В. Симоновича. –СПб. 2004. С. 62–94.

1. Как устроено компьютерное устройство

Разнообразие современных компьютеров очень велико. Но их структуры основаны на общих логических принципах, позволяющих выделить в любом компьютере следующие главные устройства:

• память (запоминающее устройство, ЗУ), состоящую из перенумерованных ячеек; • процессор, включающий в себя устройство управления (УУ) и арифметико-

логическое устройство (АЛУ); • устройство ввода; • устройство вывода.

Эти устройства соединены каналами связи, по которым передается информация.

Основные устройства компьютера и связи между ними представлены на схеме

Структура компьютера

Микропроцессор

Оперативнаяпамять (ОЗУ, RAM)

Компьютер

Функции памяти:

• приём информации из других устройств; • запоминание информации; • выдача информации по запросу в другие устройства машины.

2Функции процессора:

• обработка данных по заданной программе путем выполнения арифметических и логических операций;

• программное управление работой устройств компьютера.

Структура современного компьютера, при сохраненни общего принципа включает целый ряд элементов:

Рис. 2.26. Общая структура персонального компьютера с подсоединенными периферийными устройствами

2. архитектура и структура компьютерных устройств.

При описании компьютеров следует различать понятия архитектуры и структуры

Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей, системы команд, системы адресации, организации памяти и т.д. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.

Наиболее распространены следующие архитектурные решения:

• Классическая архитектура (архитектура фон Неймана) — одно арифметико-логическое устройство (АЛУ), через которое проходит поток данных, и одно устройство управления (УУ), через которое проходит поток команд — программа (рис. 2.1). Это однопроцессорный компьютер. К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального компьютера с общей шиной, подробно рассмотренная в разделе 2.18 (рис. 2.26).

Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.

3Все функциональные блоки здесь связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью.

системная магистраль представляет собой многопроводную линию с гнездами для подключения электронных схем. Совокупность проводов магистрали разделяется на отдельные группы: шину адреса, шину данных и шину управления.

Периферийные устройства (принтер и др.) подключаются к аппаратуре компьютера через специальные контроллеры — устройства управления периферийными устройствами.

Контроллер — устройство, которое связывает периферийное оборудование или каналы связи с центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования.

• Многопроцессорная архитектура. Наличие в компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд. Таким образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи. Структура такой машины, имеющей общую оперативную память и несколько процессоров, представлена на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Архитектура многопроцессорного компьютера

Архитектура с параллельными процессорами. Здесь несколько АЛУ работают под управлением одного УУ. Это означает, что множество данных может обрабатываться по одной программе — то есть по одному потоку команд. Высокое быстродействие такой архитектуры можно получить только на задачах, в которых одинаковые вычислительные операции выполняются одновременно на различных однотипных наборах данных. Структура таких компьютеров представлена на рис.

Рис. 2.4. Архитектура с параллельным процессором

3. Состав персонального компьютера

Современный персональный компьютер состоит из нескольких основных конструктивных компонент:

1 - системный блок; 2 - монитор; 3 – клавиатура 4 – мышь; К компьютеру могут быть подключены дополнительные устройства: модем, принтер,

сканер.

4Итак, рассмотрим

4. основные блоки ПК и их назначение:

4.1. Монитор (= дисплей = экран) – устройство визуального отображения информации (в виде текста, таблиц, рисунков, чертежей и др.). Каждый монитор имеет свой определенный срок службы, который в среднем составляет пять лет. От выбора монитора напрямую зависит, как он будет влиять на Ваше зрение. Существует несколько стандартов безопасности монитора: [ TCO 92 ] [ TCO 95 ] [ TCO 99 ] [ ISO9241 ] [ SCAN ] [ EPA EnergyStar ] и другие

У одной фирмы-производителя мониторов может быть несколько зарегистрированных торговых марок(например: торговая марка Acer принадлежит компании "Benq" (бывш. "Acer Communications"). Марки:

[ Acer ] [ Apple ] [ BenQ ] [ Compaq ] [ Daewoo ] [ Funai ] [ Greenwood ] [ HP ] [ Hitachi ] [ Hyundai ] [ LG ] [ MAG Innovision ] [ NEC ] [ Nokia ] [ Panasonic ] [ Philips ] [ Samsung ]

[ Sony ] [ ViewSonic ] и мн. другие Монитор в среднем занимает треть стоимости ПК и не подлежит апгрейду. Обычный срок гарантии - 3 года. Для теста лучше всего воспользоваться программой "Nokia Monitor Test". Рассмотрим параметы мониторов:

• Размер монитора определяется диагональю экрана. В ЭЛТ действительный размер изображения меньше на 1 дюйм. При выборе большого монитора у Вас, прежде всего, значительно увеличивается рабочая площадь на экране. Но диагональ экрана нужно рассматривать вместе с разрешением и разверткой (другими параметрами).

ЭЛТ: [ 14" ] [ 15" ] [ 17" ] [ 19" ] [ 21" ] [ 22"* ] LCD: [ 10,1" ] [ 12,1" ] [ 14" ] [ 14,1" ] [ 15" ] [ 15,1" ] [ 15,4" ] [ 15,7" ] [ 16" ] [ 17" ] [ 17,1" ] [ 17,4" ] [ 17,5" ] [ 18" ] [ 18,1" ]

[ 19" ] [ 19,6" ] [ 20" ] [ 20,1" ] [ 21,3" ] [ 22,2" ] [ 23" ] [ 23,1" ] [ 24" ] [ 30" ] [ 42" ] [ 46" ] [ 52" ] Plasma: [ 40" ] [ 42" ] [ 44" ] [ 46" ] [ 48" ] [ 50" ] 1 дюйм (inch, 1") = 2,54 см. Сочетание распространенных размеров:

в дюймах: 14" 15" 17" 19" 21" 22" в см: ~35,6 см 38,1 см ~43,2 см ~48,3 см ~53,3 см ~55,9 см

Для комфортной работы с графикой нужно иметь диагональ не меньше, чем 19", а лучше 21". Для ЖК-мониторов указывается диагональ матрицы, которая и является реально видимой. • Разрешение (resolution, разрешающая способность монитора) - это разрешающая способность монитора и частота его кадровой развертки. Разрешение - это количество точек по горизонтали и по вертикали на экране монитора. Например, разрешение 800х600 означает, что изображение на экране состоит из 800 точек горизонтали и 600 точек по вертикали. Увеличение разрешения данного монитора непременно ведет к снижению частоты его кадровой развертки. В рекламе ЭЛТ-мониторов всегда указано максимально возможное разрешение - напр. указано 1280x1024@60. Но при таком разрешении просто нельзя работать из-за низкой частоты кадровой развертки - реально это будет 800x600@85. Самыми популярными разрешениями в 2001 году являлись 800x600 (49.33%) и 1024x768 (41.23%), в 2002 году - те же 800x600 (29.0%) и 1024x768 (53.8%). Применяемые разрешения (из inet-статистики):

[ 3840х2400 ] [ 1800x1440 ] [ 1600x1280 ] [ 1600x1200 ] [ 1400x1050 ] [ 1280x1024 ] [ 1280x960 ] [ 1280x720 ] [ 1152x864 ] [ 1024x768 ] [ 1024x721 ] [ 960x720 ] [ 800x600 ] [ 800x553 ] [ 720x480 ] [ 640x480 ] [ 640x350 ]

[ 320x200 ] Рабочим разрешением для ЖК-монитора является его максимальное. Меньшие ЖК-разрешения могут поддерживаться двумя путями: изображение меньшего разрешения либо «растягивается» на весь экран (соответственно, повышается его зернистость), либо отображается в своем разрешении, тогда по краям экрана остаются незанятые черные полосы. Т.е. работать с ЖК-монитором нужно в его "родном" разрешении.

5 В ЭЛТ-мониторах применяется хитрость - через-строчная развертка (Interlased)- для достижения более высокого разрешения. Регенерация экрана идет сначала по нечетным строкам, потом - четным; всю поверхность экрана луч проходит за два цикла кадровой развертки, называемых полукадрами. Это приводит к мерцанию. Пример: один и тот же монитор имеет 1280x1024 при Interlased и 1024x768 при NI (Non-Interlased). Конечно, в рекламе всегда идет максимальное, т.е. Interlaced. История: в первой системе цветного телевещания (NTSC) принята частота кадров 30 Гц (частота полей - 60 Гц), а количество строк - 525, из которых видимых - 480. При полосе канала яркости 4,5 МГц в строке может быть различимо до 640 пикселов. Вот и появилось 640x480. • Частота кадровой развертки - это количество раз, которое сменится изображение на экране ЭЛТ-монитора за 1 сек. Она измеряется в герцах (Гц, Hz). Этот параметр непосредственно влияет на зрение, т.к. при слишком малой частоте кадровой развертки (меньше 75 Гц) человек визуально ощущает мерцание экрана. Рекомендую частоту не менее 85 Гц. В ЖК-мониторах управление идет отдельно каждым пикселем, ЭЛТ-проблема с частотой обновления экрана снимается. Важно время отклика пикселя матрицы - время, требуемое пикселю, чтобы поменять цвет. Измеряется в милисекундах (25-40). • Шаг точки (зерно, пиксель, Pixel Pitch). Измеряется в сотых долях мм. Для ЭЛТ шаг - это расстояние между смежными RGB-группами точек фосфора ("триадами"). Чем меньше зерно, тем больше точек приходится на единицу площади, тем выше разрешение. В рекламе производители указывают горизонтальный шаг точки, который всегда меньше диагонального. Для с теневой маски и решетки шаг измеряется по разному, сравнивать не корректно. Выпускаемые: [ 0,28 ] [ 0,27 ] [ 0,26 ] [ 0,25 ] [ 0,24 ] [ 0,22 ] [ 0,19 ] [ 0,18 ]

• Ширина полосы видеосигнала (полоса пропускания видео-тракта, Video Bandwidth), колеблется в диапазоне 65-220МГц. Она отражает способность монитора включать/выключать каждый пиксель.Чем выше разрешение или частота регенерации, тем выше должна быть ширина полосы частот. Т.е. монитор с разрешением 1024х768 и частотой 85Гц должен иметь шину более 67 МГц: 1024 x 768 x 85 = 66.846.720

• Покрытие экрана (антибликовое покрытие, NB) для ЭЛТ-монитора необходимо для уменьшения блеска стеклянной поверхности экрана и устранения на нем бликов. Пять основных методов обработки поверхности: • Полировка. Повышенная резкость, но сильно отражает свет. • Травление. Шершавый экран (воздействие кислоты) позволяет рассеивать внешний свет, но уменьшает резкость. Устарело. • Кварцевое покрытие. Экран покрывается тонким слоем кремния. Дешевая технология. • Анти-отражающее покрытие (AR Coating). На поверхность наложены два тонких слоя кремния с различными коэффициентами преломления. Хорошее соотношение цена/качество. • Анти-отражающая панель (AR-панель). Трехслойный фильтр в виде специальной стеклянной панели на поверхности. Выглядит как темная мелкая сеточка, ее нельзя снять. Это не защитный фильтр! Лучшая, но дорогая технология.

• Сведение лучей (динамическая фокусировка). Регулируется магнитными кольцами системы коррекции сведения. Идеал - все три луча ЭЛТ-монитора ложатся в одну точку на маске. Если сведение невыровнено, луч будет проходить через другое отверстие - цветная "окантовка". Идеального сведения не бывает вследствие трудностей с отклонением лучей на малые углы. Особенно заметно по краям экрана. Обычные значения: 0.3 мм - центр / 0.4 мм - углы. Последние разработки - 0.2 мм. Сведение меняется с течением времени. В мониторах с цифровой коррекцией экран поделен на блоки (5х5, 8х8) и сведение корректируется для каждого блока. В хороших ЭЛТ-мониторах - есть функция сведения.

6• Геометрия изображения для ЭЛТ-монитора. Существует 6 видов искажений: бочкообразные искажения, подушкообразные искажения, параллелограмные искажения, трапециидальные

искажения, вертикальная нелинейность, горизонтальная нелинейность.

Хорошая геометрия обязательна для САПР-а, настольных типографий, дизайна, etc. В мониторе с цифровым управлением можно вручную устранить искажения.

• Муар для ЭЛТ-монитора - побочный эффект при улучшении фокусировки. Если луч точно попадает в отверстие теневой маски - данная область экрана более яркая. Хорошо заметен, когда качество фона стоит серый цвет. Устраняется технологией увеличения толшины луча. Желательно, чтобы на мониторе была анти-муарная настройка.

• Low Radiation (LR, Low Radiation Station). ЭЛТ-монитор излучает электромагнитное поле в диапазоне 15-85КГц и 50-90ГЦ. Поэтому иногда применяются специальные электромагниты, замыкающие электромагнитные поля внутри монитора (специальное поглощающее покрытие). Но реально фраза "Low Radiation" ни к чему производителя монитора не обязывает ("пустозвон").

• Плоскоэкранный (Flat Screen, Natural Flat, DynaFlat, Pure Flat) ЭЛТ-монитор. Сначала термин не означал, что кинескоп имеет идеально ровную поверхность. С конца 80-х годов так называли дисплеи, радиус кривизны которых был примерно вдвое меньше, чем у стандартных. Напр. кинескоп Sony Trinitron начала 90-х годов был плоским только по вертикали. Первые Flat Screen - Diamondtron Mitsubishi (1996 год) и LG Pure Flat (1999 год), экран которых был плоским как снаружи, так и изнутри. Но пользователь видел изображение вогнутым (т.к. края под углом и разница величин преломления создает впечатление разной глубины). Для избежания этого сейчас делают внутреннюю поверхность слегка вогнутой.

• Подставка корпуса, дизайн и управление монитора. Монитор может вращаться вокруг вертикальной оси и поворачиваться вокруг горизонтальной (Portrait- и Landspace-направления). Вентиляция должна быть только на вертикальных плоскостях. Проработка дизайна позволяет уменьшить "глубину" ЭЛТ-монитора. В управлении должно быть память режимов (т.е. запоминание настроек) и наличие фиксатора в среднем положении; в некоторых экранных меню (OSD, On-Screen Display) есть экран подсказок.

Желательно также, чтобы монитор:

• был полноэкранный (Full Screen), т.е. не имел рамки по границам кинескопа; • низкоэнергетичный (Le, Low energy); • мог подключать два системных блока; • имел настройку линейности; • имел автосканирование; • имел динамическое формирование луча; • имел размагничивание;

7• имел программу калибровки; • имел оптимизацию яркости выводимой картинки; • регулировал контраст в зависимости от типа выводимого изображения; ..... и т.д.

Вообще, чем больше возможностей настройки, тем лучше.

Виды мониторов, распространенных на нашем рынке:

1. CRT-мониторы - это мониторы, главной частью которых является электронно-лучевая трубка, в которой происходит непрерывная бомбардировка электронами люминесцентного экрана (люминофора, Luminofor) из трех электронных пушек разных цветов - зеленого, синего и красного.

Рис. 2.15. Схема электронно-лучевой трубки

Эти цвета называют основными, потому что их сочетаниями (в различных пропорциях) можно представить любой цвет спектра.

Рис. 2.16. Пиксельные триады

Наборы точек люминофора располагаются по треугольным триадам. Триада образует пиксел — точку, из которых формируется изображение (англ. pixel — picture element, элемент картинки).

Расстояние между центрами пикселов называется точечным шагом монитора. Это расстояние существенно влияет на чёткость изображения. Чем меньше шаг, тем выше чёткость. Обычно в цветных мониторах шаг составляет 0,24 мм. При таком шаге глаз человека воспринимает точки триады как одну точку "сложного" цвета.

На противоположной стороне трубки расположены три (по количеству основных цветов) электронные пушки. Все три пушки "нацелены" на один и тот же пиксел, но каждая из них излучает поток электронов в сторону "своей" точки люминофора. Чтобы электроны беспрепятственно достигали экрана, из трубки откачивается воздух, а между пушками и экраном создаётся высокое электрическое напряжение, ускоряющее электроны. Перед экраном на пути электронов ставится маска — тонкая металлическая пластина с большим количеством отверстий, расположенных напротив точек люминофора. Маска изготавливается из специального железоникелевого сплава (инвара) и обеспечивает попадание электронных лучей только в точки люминофора соответствующего цвета. Различают три вида теневых масок: теневая маска (shadow mask), щелевая маска (slot mask, по сути дела, тоже является теневой) и апертурная решетка (Aperture Grill). Теневая маска представляет собой очень тонкую и прозрачную металлическую сетку с множеством отверстий, которые и служат для прохождения

8электронов. Решетка представляет собой очень тонкий лист фольги с вертикально нанесенными прозрачными штрихами, которые направляют поток электронов в нужном направлении. Щелевая маска - это смешанная технология. Апертурная решетка проводит больше света, чем теневая маска, поэтому цвета на экране получаются более сочными и насыщенными. У мониторов с решеткой меньше вероятность появления муара (различных пятен и помутнений). Но горизонтальные полосы решетки (damper wire, их две) хорошо видны при работе, хуже сведение лучей, мониторы менее устойчивы к механическим воздействиям (дрожь). С апертурной решеткой производятся трубки Sony Trinitron и Mitsubishi Diamondtron; с теневой маской - Hitachi, Panasonic, Samsung, Daewoo, LG, Nokia, Viewsonic; с щелевой маской - фирмы NEC. ЭЛТ-монитор имеет срок службы, который в среднем составляет пять лет эксплуатации. После на экране монитора могут потускнеть цвета или появиться различные пятна, искажения изображения и другие дефекты, которые могут привести как к некомфортной работе, так и к порче зрения. Я настоятельно рекомендую не покупать подержанные мониторы. При выборе дайте ЭЛТ-монитору поработать (минут 20), так как дефекты у монитора проявляются не сразу, а только после того, как он нагреется.

Несмотря на резкое падение цен на жидкокристаллические мониторы, для амбициозных пользователей (профессионалов графики, геймеров, видеоманов) альтернативы электронно-лучевой трубке пока нет. Но и стоит CRT-профи-монитор очень дорого.

2. Дисплеи на жидкокристаллических панелях LSD (Liquid Crystal Display, LCD-, LCD Monitors, жидкокристаллические, ЖК-, TFT-). Жидкие кристаллы старше ЭЛТ почти на 10 лет, первое описание этих веществ было сделано еще в 1888г. австрийским ученым Ф.Ренитцером, но только в 1930-м исследователи из британской корпорации "Marconi" получили патент на их промышленное применение. Прорыв совершили Фергесон (Fergason) и Вильямс (Williams) из корпорации RCA (Radio Corporation of America), создав на базе жидких кристаллов термодатчик. В конце 1966г. корпорация "RCA" продемонстрировала прототип LCD-монитора – цифровые часы. В октябре 1975 г. по технологии TN LCD были изготовлены первые компактные цифровые часы. Во второй половине 70-х начался переход от восьмисегментных жидкокристаллических индикаторов к производству матриц с адресацией каждой точки. Так, в 1976 г. Sharp выпустила черно-белый телевизор с диагональю экрана 5,5 дюйма, выполненного на базе LCD-матрицы разрешением 160х120 пикселов. Но промышленно впервые ЖК-мониторы стали применяться только в ноутбуках.

Принцип получения изображения основан на том, что жидкие кристаллы способны менять свою ориентацию в пространстве под действием света и тем самым изменять свойства данного светового луча. Тонкий слой вещества из жидких кристаллов пропускает свет или препятствует его прохождению, множество мельчайших ячеек, выполненных из этого вещества, позволяют управлять каждой точкой изображения. LCD монитор имеет несколько слоев, где ключевую роль играют две панели, сделанные из свободного от натрия и очень чистого стеклянного материала, называемого субстрат или подложка, которые собственно и содержат тонкий слой жидких кристаллов между собой [см. рис. 2.1]. На панелях имеются бороздки, которые направляют кристаллы, сообщая им специальную ориентацию. Бороздки расположены таким образом, что они параллельны на каждой панели, но перпендикулярны между двумя панелями. Соприкасаясь с бороздками, молекулы в жидких кристаллах ориентируются одинаково во всех ячейках. Подача электрического сигнала на индивидуальные электроды происходит через тонкопленочные транзисторы - TFT (Thin Film Transistors). Технология называется TN TFT или TN+Film TFT (Twisted Nematic + Film). Термин Film обозначает дополнительное наружное пленочное покрытие, позволяющее увеличить угол обзора со стандартных 90 градусов (по 45 с каждой стороны) до приблизительно 140 градусов. В первых TFT-дисплеях, появившихся в 1972г., использовался селенид кадмия, обладающий высокой подвижностью электронов и поддерживающий высокую плотность тока, но со

9временем был осуществлен переход на аморфный кремний (a-Si), а в матрицах с высоким разрешением используется поликристаллический кремний (p-Si). в случае отказа транзистора на экране образуется посторонняя "мертвая" яркая точка ("битый пиксель").

Частично LCD-недостатки исправляют новые разработки. Есть технология Super-TFT или IPS (In-Plane Switching), разработанная компанией Hitachi. IPS позволила расширить угол обзора до примерно 170 градусов за счет более точного механизма управления ориентацией жидких кристаллов. И есть технология MVA (Multi-Domain Vertical Alignment), разработанная компанией Fujitsu. Это конструкция, в которой все цветовые элементы панели разбиты на ячейки или зоны, образуемые выступами на внутренней поверхности фильтров. Т.о. дана возможность жидким кристаллам двигаться независимо от своих соседей в противоположном направлении и расширяется угол обзора. Различают типы LCD-дисплеев: • LCD-мониторы с пассивной матрицей (Passive Matrix). В пассивной матрице на жидкие кристаллы воздействуют поля самих координатных проводников. Устаревшие, ограничен угол обзора пользователя. • LCD-мониторы c активной матрицей (Active Matrix). В активной матрице каждая ячейка управляется транзистором, которым, в свою очередь, управляют через координатные шины. В активной матрице используются отдельные усилительные элементы для каждой ячейки экрана, компенсирующие влияние емкости ячеек и позволяющие значительно уменьшить время изменения их прозрачности. Active Matrix расширяет угол обзора до 170 градусов. Панели требуют подсветки - либо задней (Back Light), либо боковой (Side Light).

Параметры LCD мониторов, на которые следует смотреть:

• Яркость (Brightness) ЖК-дисплея определяется яркостью заднего освещения и пропускной способностью панели. Чем выше яркость, тем насыщеннее будет изображение. Измеряется в кд/кв.м (от 170 до 250 cd/m2). Монитор с очень высокой яркостью вполне способен слепить глаза!

• Контрастность показывает соотношение уровней яркости между самым ярким белым и самым темным черным цветами, которые отображает монитор. Чем выше уровень контрастности, тем богаче отображаемая цветовая палитра монитора. От 250:1 до 700:1. Контрастность может измеряться стандартом (напр. по ISO 13406-2) и по собственной методике фирмы. У старых ЖК-дисплеев контрастность менее 300:1. STN - это сокращение, означающее "Super Twisted Nematic". Технология STN позволяет увеличить торсионный угол (угол кручения) ориентации кристаллов внутри LCD дисплея с 90° до 270°, что обеспечивает лучшую контрастность изображения при увеличении размеров монитора. Часто STN ячейки используются в паре. Такая конструкция называется DSTN (Double Super Twisted Nematic).

10• Угол обзора (Viewing Angle). Максимальный угол обзора определяется как угол, при

обзоре с которого контрастность изображения уменьшается в 10 раз. Различают углы по цвету и углы по контрасту. Максимум по контрасту = 170°, по цвету = 125°. Обычные цифры рекламы - 160° horizontal и 160° vertical.

• Время рекции пикселя (Response Time, время отклика пикселя матрицы). Самый важный параметр - время, требуемое пикселю для смены цвета. Или время, за которое транзистор успевает изменить пространственную ориентацию молекул жидких кристаллов. Чем он меньше, тем быстрее перестраиваются частицы. Измеряется в милисекундах (25-40 ms). Производители мониторов по-разному трактуют время отклика. Этот параметр состоит из двух величин – времени на включение пикселя (come-up time), времени на выключение (come-down time). Нужно - суммарное время отклика, но производитель может указать в паспорте среднее время или даже минимальное. Время отклика напрямую связано с частотой обновления изображения на экране. Справедлива формула: максимальное число FPS = 1 с / время отклика Пример: время отклика 25 мс - получается, что частота обновления изображения на данном мониторе ограничена 40 кадрами в секунду (1 / 0.025 = 40).

• Интерфейс передачи видео-сигнала. Обычное подключение монитора - через стандартный VGA-разъем. Но есть DVI - цифровой интерфейс передачи видеосигнала. На видеокартах оснащенных таким интерфейсом обычно два вида коннекторов: DVI-I (совмещающий цифровой и аналоговый сигналы) и DVI-D (только цифровой). "Правильные" LCD-мониторы имеют оба типа коннекторов (и VGA и DVI), на остальных моделях - один старый старый VGA.

Очень большим плюсом LCD-мониторов является их изящный вид и компактное исполнение. У жидкокристаллических мониторов отсутствует мелькание изображения, к тому же ЖК-монитор можно расположить на любом расстоянии от глаз (LCD-монитор никакого воздействия на зрение не оказывает). ЖК-монитор абсолютно плоский и следовательно, отсутствуют искажения. В силу особенностей технологии "зерно" на ЖК-дисплее выглядит гораздо четче. Экран 18-дюймового LCD-монитора соответствует видимой области 21-дюймового ЭЛТ-устройства. Максимальные размеры LCD-экранов, которые выпускаются промышленно, не превышают 40", более идут плазменные дисплеи. Уже существуют перспективные разработки LCD-мониторов, выполненных по технологии диодов MIM (металл-изолятор-металл), по технологии многослойных ЖК-панелей Super TFT, по технологии Ferroelectric LCD (FLCD, кирально-смектические жидкие кристаллы), по низкотемпературной технологии LTPS.

Кстати, встроенные динамики LCD-монитора уступают даже самым дешевым настольным, а шарнир (для установки экрана в вертикальное положение), хоть и весьма полезен при редактировании документов и web-серфинге, но только для мониторов с очень большим разрешением.

3. Плазменные дисплеи (Plasma Display Panel, PDP). Эффект плазмы был открыт в лабораториях Иллинойсского университета в 1966 году. Это свечение газов под воздействием электрического тока (пример - неоновые вывески и лампы дневного света). Разработки дисплеев начались в 1968 году. Формирование изображения в плазменном дисплее происходит в пространстве шириной примерно 0,1 мм между двумя стеклянными пластинами, заполненном смесью газов (ксенона, неона). На переднюю, прозрачную пластину нанесены тончайшие прозрачные проводники (электроды), а на заднюю – ответные проводники. Задняя стенка имеет микроскопические ячейки, заполненные люминофорами трех основных цветов – красного,

11синего и зеленого, по три ячейки на каждый пиксель. При разряде смесь газов излучает ультрафиолетовый свет, который воздействует на люминофор, заставляя его светиться в видимом спектре. Плазменные панели очень "прожорливы" (потребляемой мощностью), но не создают магнитных полей (что служит гарантией их безвредности для здоровья), не страдают от вибрации (как ЭЛТ-мониторы), имеют небольшое время отклика (время между посылкой сигнала на изменение яркости пикселя и фактическим изменением), у них отсутствуют напряжение выше 200 вольт (экран практически ничего не излучает), имеют абсолютно плоский экран.

Фон излучения панели меньше, чем у ЭЛТ-телевизора почти в 20 раз. Плазменные панели "тоньше" 15 сантиметров (и есть тенденция к уменьшению), их отличает повышенная яркость и сочность цветов.

Первые коммерческие панели (дисплеи Fujitsu) имели три цвета и представляли собой бегущую текстовую строку (появились в 1984 году). Полноцветные панели (1989 год) имели диагональ 20 дюймов и применялись для отображения быстро обновляемой информации (напр. на биржах). На 2001 год стандартный размер диагонали плазменного монитора для применения в бытовой технике 40-42 дюйма; для работы с компьютерной графикой выпускаются профессиональные мониторы с диагональю 25 дюймов.

P.S. Вот так выглядит 42":

Самое популярное применение плазменной панели – в качестве широкоформатного телевизора для домашнего кинотеатра, в сфере информационных технологий и презентаций. Некоторые устанавливают панели даже в кухнях и ванных. Например Билл Гейтс приобрел 50 больших панелей, чтобы транслировать на них у себя дома картины известных живописцев.

4. Сенсорные мониторы (sensor display, ). Общение с компьютером осуществляется просто – нужно прикоснуться к выбранной точке на экране Этим выбирается необходимый режим из меню, показанного на экране монитора. Сенсорными экранами оборудуют рабочие места операторов и диспетчеров, их используют в информационно-справочных системах, банкоматах, мультикассах и т.д.

В настоящее время разрабатывается и внедряется в повседневную жизнь масса альтернативных типов мониторов: FED-мониторы (В отличие от LCD-экранов, которые работают с отраженным светом, FED-панели сами генерируют свет, что роднит их с ЭЛТ и плазменными дисплеями. Толщина панели не превышает нескольких миллиметров.); LED-мониторы (Light Emmited Diode, светоизлучающий диод, светодиодная матрица. Пока LED-display применяется для производства электронных табло (напр. для стадионов и спортзалов), видеоэкранов, мобильные видео-установки, электронных часов, дисплеев сотовых телефонов); Электронная бумага. (любая поверхность обрабатывается специальным веществом - цветной жидкостью, состоящей из миллионов крошечных сфер, называемых микрокапсулами. Каждая микрокапсула имеет прозрачную оболочку, наполнитель синего цвета и микроскопические частицы белого пигмента. Микрокапсулы этого вещества впечатываются в поверхности ткани, бумаги, пластика или даже металла, выполняющих роль своеобразного дисплея. Краситель изменяет оттенок в зависимости от характеристик электрического поля.) …есть ряд других интересных разработок.

4.2. Состав системного блока

12Основные устройства системного блока:

1. корпус и блок питания 2. материнская плата 3. процессор – устройство, выполняющее все вычисления и обработку информации; 4. оперативная память – устройство для временного хранения информации, содержащее

программы и данные, с которыми в данный момент работает компьютер; 5. жесткий магнитный диск (винчестер) – устройство для постоянного хранения

информации; 6. дисковод – устройство для записи и считывания информации с гибких магнитных

дисков (дискет); 7. CD-ROM дисковод – устройство для считывания информации с компакт-дисков. 8. платы расширения

Логические имена дисков и дисководов именуются латинскими буквами: A: – первый дисковод; B: – второй дисковод (если он имеется); C:, D:, E:,... – логические диски винчестеров; последняя буква – имя CD-ROM-дисковода (если он имеется).

4.2.1. Корпус (case) Корпус (case) Корпус (корпус системного блока) — это конструктив (коробка), в которой собран ПК.

Корпус определяет внешний вид компьютера и является одним из наиболее долговечных компонентов компьютера, который переживает не одну модернизацию, в частности, смену "матерей". В России новый корпус стоит "в среднем" от $20 до $90, хотя есть экземпляры и за $500-700. Корпус (case, Housing) состоит из несущего шасси (chassis), внешних стенок или единого чехла и блока питания (power supply unit, PSU). От конструкции шасси зависит, будет ли материнская плата перекашиваться и испытывать изгибающиее ее нагрузки, будут ли платы расширения смещаться в слотах материнской платы и выскакивать из них, будет ли удобным доступ к элементам материнской платы, будет ли достаточной циркуляция воздуха для охлаждения элементов и т.п. Схема и вид Tower-корпуса:

Раньше выбор составляющих ПК можно было начинать с корпуса. Теперь это изменилось - процессоры Intel Pentium 4 и AMD Athlon диктуют выбор шасси, блока питания, системной платы и др. Чем лучше Вы представляете назначение своего ПК и прогнозируете его развитие, тем удачнее Вы сможете сделать выбор корпуса.

Корпус обычно имеет форму параллелепипеда, у которого есть ярко выраженная малая сторона и две больших. Габариты корпуса пишутся так: Ширина х Высота х Глубина. Если корпус в рабочем положении стоит "на ребре", то он относится к классу Tower (башня, "тауэр"); если же лежит "плашмя", на большой грани, то он относится к классу DeskTop (настольный, "десктоп"). Tower занимает немного места, на ее верху обычно размещают внешний модем, легче организовать охлаждение, а самим корпусом загородить дисплей от бокового света. Однозначного ответа, что лучше - Desktop или Tower просто нет, т.к. есть отлично спроектированные Desktop и ужасно спроектированные Tower. Но "ужасно" спроектировать Desktop-корпус проще, то есть в случае этого формата изначальные требования

13к грамотности проектировщика выше. Впрочем, это компенсируется тем, что сейчас производители малобюджетных корпусов практически отказались от этого формата, а бренды как правило корпуса проектируют хорошо.

Некоторые известные в Барнауле производители корпусов: ASUS, InWin, Microlab

• Виды DeskTop-ов. DeskTop-ы появились первыми и преобладали (во времена небольших мониторов). Удобно использовались как дисплей-подставка. Сейчас DeskTop-ы используются, в основном, в качестве офисных компьютеров, а размещают на нем принтер. DeskTop можно поставить и на бок, превратив его в Tower, но это неудобно (затрудняется открывание корпуса, многие приводы плохо работают со съемными дисками в вертикальном положении и т.п.).

Подклассом десктопов являются тонкие корпуса slim ("слим"), применяемые для офисных компьютеров.

• Виды Tower-ов. Корпусы-башни наиболее распространены. Имеется классификация башeн по числу больших внешних отсеков (отсеков 5,25"). Число малых внешних отсеков во внимание не принимается, так как их число равно 1-2 для всех типов. Но данная классификация не стандартизована и каждый производитель волен называть как угодно.

Тип башни Число отсеков 5.25"Полная, big, full 5 и более Средняя, midi, middle 3-4 шт. Мини, mini 2 шт. Микро, micro 1 шт.

Полные башни используются в основном как серверы, так как в них помещается большое число дисководов и удобно организуется охлаждение. Полные башни обычно имеют дверцу, закрывающую отсеки и кнопки. Программисты также любят этот тип корпуса за вместительность и держат башню под столом. Midi- и mini-башни наиболее широко используются для домашних компьютеров и для корпоративных рабочих станций. Недорогие микро-башни в основном используются в офисах.

Блок питания входит в комплект корпуса или продается отдельно. Ненадежный БП не только сам выйдет из строя, но и "унесет за собой в могилу" почти все элементы ПК. В поставку корпуса одного типа могут входить различные блоки, в частности, отличающиеся мощностью. Существует несколько стандартных значений мощности, сейчас актуально 300Вт, 350Вт, 400Вт, 2х300Вт, 2x337Вт, 700Вт. Это полезная мощность, т.е. выдаваемая в нагрузку. Верхние значения - это блоки питания с резервной мощностью (удвоенной, утроенной).

• для офисных ПК почти всегда достаточно мощности 350Вт. • для домашнего мультимедийного ПК можно порекомендовать 350-400Вт. • для рабочих станций (с "тяжелыми" приложениями) достаточно 500 Вт. Лидером среди производителей БП является Seasonic.

От блока питания требуется стабильно выдавать нужные номиналы и служить долго и безотказно. Хорошие блоки также исправляют (в большей или меньшей степени) отклонения во входном питании, серверные допускают возможностью "горячей замены". Срок работы блока питания составляет 4-7 лет, а продлить его можно тем, что реже выключать и включать компьютер, причем интервал между последовательным выключением и включением должен составлять не менее 10 секунд. При выходе блока питания из строя его проще заменить, чем ремонтировать. Стоимость хорошего блока составляет $35-40, поэтому хороший корпус в принципе не может стоить менее $40.

14• Сертификат. Минимальные требования к блоку питания - наличие хотя бы одного

сертификата авторитетных тестовых лабораторий из числа: UL, CSA, TUV, CB, CE, VDE, FCC, FTZ, DEMKO, NEMKO, FIMKO & SEMKO/ Сертификат есть в спецификации к блоку, соответствующие наклейки располагаются на видном месте блока. Обычно это TUV.

• Выключатель или розетка? На блоке питания (помимо сетевого разъема-вилки) находится или розетка для питания дисплея или выключатель (ATX-питание). У ATX-питания напряжение все время подается на системную плату. Если нужно провести работы внутри корпуса и нужно обесточить компьютер, выключатель позволяет сделать это быстро и удобно. Предпочтение следует отдавать выключателю. При подключении через корпус экономится розетка, но нужен переходник, так что выигрыш сомнительный. Даже в случае AT-питания использование розетки нежелательно, так как кнопка питания ПК одновременно включает и его и дисплей, что ведет к обгоранию выключателя, ибо ЭЛТ-дисплей потребляет большой ток.

• Блок питания к Pentium 4, должен иметь соответствующие коннекторы для подключения к P4-плате. Законодателем мод (Intel) предписывается иметь два разъема питания на плате для Pentium 4:

• стандартный" ATX 20/24 Pin; • "квадратный" 4-Pin ATX12V;

Вентилятор (culer). Ряд комплектующих ПК являются "горячими" (процессор, чипсет, графическая карта, высокооборотные жесткие диски и др.). Поэтому есть проблема охлаждения этих деталей. Решается она созданием охлаждающих воздушных потоков в корпусе, а также системой температурного контроля. Вентилятор блока питается от цепи +12 В и обеспечивает охлаждение всего системного блока. В современных качественных блоках питания устанавливают так называемый Fan Processor, регулирующий скорость вращения вентилятора в зависимости от температуры. Это позволяет увеличить ресурс вентилятора и снижает шум при нормальной температуре окружающего воздуха. Некоторые производители вентиляторов:

[ Comair Rotron ] [ Indek Corporation ] [ Matsushita Electric ] [ Nidec ] [ NMB Technologies ] [ Sunon ] В тепло уходит от 40% до 80% от номинальной мощности блока питания, в зависимости от комплектации компьютера. Т.е. для блока мощностью 200Вт по минимуму получается уже 80Вт! Штатного вентилятора в блоке питания для отвода даже такой минимальной мощности недостаточно. Поэтому для эффективного теплоотвода корпуса оборудуют дополнительными вентиляторами (от 1 до 4 вентиляторов). Эти вентиляторы могут быть уже установлены (редко) или же поставка самим.

В хороших корпусах должны присутствовать от двух до четырех отсеков для установки дополнительных вентиляторов. Запомните!Не бывает хороших дешевых вентиляторов! Либо плохие, либо дорогие…

параметры, определяющие удобство и ценовые характеристики корпусов:

• Щель для дискеты;

15• Качество корпуса; • Низкое излучение наружу; • Легкая замена жестких дисков; • Крепление тяжелого кулера; • Наличие дополнительных возможностей; • Кнопки управления;

• Щель для дискеты. На некоторых корпусах вместо одного из 3,5" отсеков имеется щель для дискеты. Под неё внутри ставиться floppy-дисковод. Это выглядит привлекательно, щель более эстетична и совместима со всеми дисководами. Но щель требует, чтобы floppy-привод имел мощную пружину, далеко выталкивающую дискету. Иначе ее придется буквально выщипывать из корпуса. Заталкивается она тоже не просто. А на некоторых китайских корпусах эти отсеки имеют такие перекосы, что дискету просто невозможно вставить или вынуть. К тому же, при монтаже дисковода в такой корпус следует следить за очень точным совмещением щели дисковода со щелью корпуса, иначе у Вас будут проблемы с вставкой/извлечением дискет. Этот параметр скорее отрицательный.

• Качество корпуса или точнее качество материала, из которого изготовлен корпус: толщина стенок, качество самого металла и т.п. Основным параметром качества корпуса является толщина металла его шасси (несущей рамы), а также стенок (кожуха). Если шасси сделано из толстого металла, то практически отсутствует шум и вибрация. Кроме того, такой корпус прочен, что также важно. Если шасси добротное, то такими же являются и стенки (кожух). Наоборот, у дешевых корпусов стенки легко прогибаются (как жесть). Выбирайте корпус с толщиной металла шасси не меньше 0,8 мм, лучше 1 мм и более. Сюда же входит и качество обработки краёв металлических конструкций: они должны быть с надёжно обработанными гладкими краями (напр. завальцованными), чтобы было меньше шансов порезаться об них. Существуют даже покрашенные шасси. В последние годы производители меняют материал – большая часть корпусов практически целиком сделана из пластика.

• Низкое излучение наружу. Хороший корпус должен быть экранирован, т.е. не выпускать наружу радиочастотные помехи, которые мешают внешним устройствам и бытовой электронике. Излучение обнаруживается, например, если подойти с радиоприемником к компьютеру при снятом кожухе - звук сразу покроется треском и шипением. Критерием является наличие в спецификации соответствие жесткому стандарту FCC Class B (американскому) на величину излучения от офисных и домашних компьютеров. В России термин Class B в документации "забывают". Лучшие корпуса изнутри покрыты пермаллоем - материалом, не пропускающим низкочастотные электромагнитные излучения. Но корпуса с таким покрытием и стоят примерно в 2 раза дороже обычных. Экранирование выполняется за счет плотного прилегания стенок к шасси посредством специальных лапок.

• Легкая замена жестких дисков. Т.е. заменять (вынимать & вставлять) эти приводы не снимая пластину с системной платой, а только сняв стенки (или даже одну стенку). Все дело в доступе к винтам крепления приводов с правой стороны. Эти винты закрываются пластиной, несущей системную плату. Существуют корпуса, где имеется:

• Сдвигающийся вбок короб приводов. Он выдвигается на салазках влево и снимается. Заметим только, что, если такой короб охватывает и привод, вставленный в малый отсек (типа флопповода), то придется также снимать и лицевую панель корпуса.

• Сдвигающийся вперед короб приводов. Не имеет ограничений предыдущего решения. Лицевая панель корпуса делается легкосъемной.

16• Отверстия напротив винтов. На пластине, несущей системную плату, делаются

отверстия напротив винтов, так что магнитной отверткой можно исхитриться поработать с винтами.

• Сдвигающаяся рама. Пластина, на которую крепится системная плата, смонтирована на раме, выдвигающейся назад на салазках. Тогда достаточно отодвинуть раму (отодвинув защелку) на 10-15 см и получить доступ к правым винтам. Кабели приводов при таком малом сдвиге снимать не надо. Обычно не надо снимать и тонкие проводки светодиодов, так как у большинства ATX плат они находятся в нижнем ближнем углу платы

• Крепление тяжелого кулера. Последние ("горячие") процессоры снабжаются большими радиаторами. Если радиатор высокий (как, например, некоторые модели "Intel-a"), то при вертикальном расположении системной платы (как во всех башнях) радиатор создает большой рычаг. "Intel" предлагает крепить радиатор в конечном счете к пластине, несущей системную плату, через отверстия в этой плате. Поэтому пластина имеет дополнительные 4 отверстия, к которым крепятся специальные полые ножки-втулки с внутренней резьбой. Ножки входят в комплект корпуса. К этим ножкам уже крепится сама системная плата и удерживающий механизм (входит в комплект платы) посредством длинных винтов (входят в комплект шасси и/или платы).

• Наличие дополнительных возможностей. Это и инфракрасный порт, дополнительные установленные вентиляторы (напр. вытяжной вентилятор 80 мм), всевозможные рукава для отвода горячего воздуха, сдвижные подплатники (InWin), скобки и крючки для фиксации кабелей на стенках корпуса (входят в состав комплекта, фиксация кабелей возле стенок освобождает путь воздушным потокам), наличие системы термоконтроля блока питания (частота вращения вентилятора регулируется в зависимости от температуры блока питания; наличие термоконтроля благоприятным образом сказывается на снижении шума), наличие механизма защиты петель (при открывании дверцы более, чем на 120°, дверца с петлями автоматически вынимается из корпуса во избежание поломки петель), дверца, закрывающая отсеки с устройствами (с замком и ключом) и многое-многое другое.

• Кнопки управления. На лицевой стороне корпуса находятся как минимум 2 кнопки: включения (POWER) и перезагрузки (RESET, сброс). К их дизайну предъявляются жесткие требования. Очень плохо, если все они одинаковые (например, круглые), одного диаметра и цвета и расположены близко друг от друга. Кнопка перезагрузки должна быть мелкой и утопленной, чтобы затруднить непреднамеренное нажатие на нее. На некоторых ATX корпусах есть кнопка Sleep. Позволяет мгновенно послать компьютер в состояние сна (энергосберегающий режим).

Вместо эпилога - если Вы покупаете noname-корпус, закручивайте его на все болты, одевайте боковые стенки и легонько стучите по ним. Услышите характерный дребезг — не верьте заверениям, что "вставите плату — все будет ОК". Лучше вряд ли будет. Тоже самое относится и к неустойчивости при нажатии на корпус сверху / вправо / влево, — корпус должен и без внутренностей представлять собой устойчивую несущую конструкцию, а не скрепляться, например, за счет CD-ROM.

4.2.2. Материнская плата (m/b)

Системной (System Board) или материнской платой (Mother Board, m/b, MB) называют основную печатную плату ПК, на которой устанавливается другие системные компоненты. Системная плата является основной в системном блоке. Она представляет собой плоский

17лист фольгированного стеклотекстолита (в последние годы - пластика), на котором размещены основные компоненты. Компоненты подразделяются на:

• Внутренние. Соединение этих элементов выполняется предварительным травлением медной фольги нанесенной на подложку стеклотекстолита. В технологическом цикле несколько листов соединяются в многослойную структуру, покрытую защищенным лаком.

• Внешние. В системную плату устанавливается процессор и память (постоянная (ROM) и оперативная (RAM) память, кэш-память), интерфейсные схемы шин; гнёзда расширения; обязательные системные средства ввода-вывода; а также платы таких устройств, как внутренний модем, сетевая плата, видео-плата и т.п.

Системные платы исполняются на основе наборов микросхем, которые называются чипсетами (ChipSets). Часто на системных платах устанавливают и контроллеры дисковых накопителей, видеоадаптер, контроллеры портов и др. В гнёзда расширения системной платы устанавливаются платы таких периферийных устройств, как модем, сетевая плата, видеоплата и т.п.

У некоторых компьютеров на одной системной плате могут быть все элементы, необходимые для его работы. Это контроллеры дисковых накопителей, видеоадаптер, контроллеры портов и др. Называются All-In-One или "все на борту". Но чаще всего к стандарту добавляют только два компонента - звук и видео. У большинства же плат - только основные узлы. Отсутствующие элементы располагают на отдельных платах, которые вставляются в специальные разъемы расширения на системной плате. Разъемы расширения этих плат связаны друг с другом на m/b рядом параллельных проводников, по которым осуществляется передача данных, адресов и управляющих сигналов. Разъемы бывают

разборные и неразборные.

Системная плата содержит множество внутренних компонентов, определяющих архитектуру компьютера. Это:

• Разъём под центральный процессор (1-2 шт., Socket-Slot);

• Cashe (кэш, L1-L2, напр. объёмом 256 Кбайт) и разъём под него;

• Контроллер винчестера (как минимум требуется поддержка и "UltraDMA" и 7200 об\мин) и разъёмы шлейфов к жёстким дискам;

• Слоты (разъёмы) под оперативную память (два, три, четыре);

• Контроллер (коннектор) клавиатуры и мыши; • Микросхема, обслуживающая floppy-дисковод, последовательные порты и

параллельный порт; • Перезаписываемая Bios (старое название Flash-память); • Системные преобразователи напряжения; • Слот (разъёмы) AGP-шины (для видео-карты, карты Internet и др.); • Гнёзда расширения (слоты, Slot); • Контроллеры внешних устройств; • Разъёмы прочих шин (интерфейсные схемы); • CNR-слот (либо для сетевой карты, либо для модема); • AMR-слот (либо для звуковой карты [Audio Riser], либо для модема [Modem Riser]); • Прочие компоненты.

18От качества m/b зависит надёжность и скорость взаимодействия между различными

узлами компьютера. Основные признаки платы: фирменное название, под какой процессор, какие шины и сколько у нее разъемов, сколько и каких разъемов под память, что написано на микросхемах и т.п.

Cистемные платы выпускает большое количество фирм-производителей. Самые известные торговые марки:

[ Acorp ] [ Asus* ] [ Epox* ] [ Gigabyte* ] [ Intel ] [ Lucky Star ] [ MSI* [ Soltek ] [ VIA / VPSD ] [ USI* ] [ Zida ]

• Form factor платы. Так обозначается физическая конструкция и типо-размер системных плат и корпусов. Вам могут встретиться платы типо-размеров ATX, Baby AT, NLX.

• Тип оперативной памяти. Плата и процессор поддерживают один (очень редко - два) типа оперативной памяти. Это SIMM-ы, DIMM-ы, DDR DRAM, RIMM-ы. В последние годы при выборе материнской платы уже не стоит вопрос - "Какой чипсет?", а только - "Какая память?". При этом выбор типа памяти не менее важен, чем выбор процессора. При смене типа производители (пытаясь угодить покупателям), порой доходили до того, что на одной материнской плате можно было увидеть одновременно гнезда под и SIMM-модули и DIMM-модули. Слоты для установки различных типов памяти не совместимы друг с другом, поэтому ошибиться невозможно. Количество слотов уже не является столь критичным, как ранее, т.к. объем модулей памяти постоянно растет. Часто и двух слотов вполне достаточно, чтобы установить максимальный объем памяти, поддерживаемый современными чипсетами.

• Вид разъема для ЦП или гнездо, в которое устанавливается центральный процессор. Бывает всего два типа гнезда (с множеством модификаций у каждого):

1 Socket - плоский разъем для установки микросхемы с выводами, перпендикулярными корпусу;

2 Slot - щелевой разъем для установки платы с контактами по краю.

• Чипсет (ChipSets, МСЛ, микросхема системной логики). ПК состоит из устройств, которые подключены к материнской плате и занимаются приемом, обработкой и передачей какой-либо информации. Логической организацией этой работы (с помощью интегрированных в его состав контроллеров) и занимаются чипсеты, т.е. именно чипсет обеспечивает работу основных подсистем компьютера (центральный процессор, видеоадаптер, оперативная память)

Внешне микросхемы Chipset'а выглядят, как самые большие чипы (после процессора), с количеством выводов от нескольких десятков до сотен. Сегодня на плате размещают 1–2 микросхемы. Вид Chipset'а от Intel-а:

Чипсет состоит из двух микросхем, называемых северным и южным мостами. Эти мосты выполняют функции связи различных шин и интерфейсов. Северный мост всегда закрыт

19радиатором (иногда с вентилятором) и располагается рядом с процессором (северный мост гораздо "быстрее" южного и больше нагревается). Северный мост отвечает за взаимодействие с оперативной памятью (шина памяти), взаимодействие с центральным процессором (системная шина), взаимодействие с графической подсистемой (шина AGP) и взаимодействие с южным мостом. Т.е. северный мост контролирует потоки из четырех шин. Южный мост соединен с достаточно медленными компонентами, а также с медленными периферийными устройствами (жесткий диск, интерфейс USB и т.д.). Управляя работой высокоскоростных шин, чипсет использует развитые механизмы арбитража, буферизации, очередей и т.о. оптимизирует основные информационные потоки в системе компьютера.

Вместо эпилога... Процесс выбора материнской платы можно условно разделить на несколько этапов: 1. Выбор производителя. 2. Выбор поддерживаемого процессора. 3. Выбор чипсета и типа поддерживаемой оперативной памяти. 4. Выбор необходимых дополнительных функций материнской платы. Конечно, такая последовательность достаточно условна и на практике эти этапы прорабатываются порой одновременно. Этап-1... производитель - brand или no-name? На российском рынке представлено такое изобилие плат от разных производителей, что перечислить их все не под силу даже профессионалу. При этом платы от разных производителей с почти одинаковыми возможностями стоят по-разному. За последние годы многие компании стали уделять качеству своей продукции пристальное внимание и в плане надежности и качества своих продуктов сравнялись с ASUSTeK-ом и Intel-ом. Это относится напр. к Leadtek, Gainward, SUMA. Но все же не стоит размениваться на покупку дешевых плат от малоизвестных производителей: велика вероятность, что такая плата будет "глючить", а найти причину нестабильной работы крайне сложно. Советую все же выбирать плату от наиболее известного производителя. Если это не подделка, то качество товара гарантированно. Можно доверять компаниям ASUS, Abit, AOpen, DFI, Gigabyte, Intel и MSI. У каждой из этих компаний разнообразная линейка материнских плат с разными чипсетами и функциональными возможностями, поэтому Вы всегда сможете найти нужное. Удобно и техническая поддержка на web-сайте производителя. Нюанс: только в России сильно завышены цены на Asus-товары. Марка раскручена и торговцы ставят "заоблачные" цены. Это касается не только системных плат, но и видеокарт. Этап-2... Каждая материнская плата рассчитана на установку конкретной "линейки" процессоров, имеющих один корпус (следовательно устанавливаемых в один и тот же разъем), но отличающихся друг от друга только тактовой частотой. Советую выбирать плату, в которой у Вас "есть запас" на замену процессора с более высокой частотой. Второй совет - разъем для его установки процессора должен быть "молодым", т.е. чтобы на этот разъем были планы по выпуску новых процессоров. Этап-3... Каждая материнская плата поддерживает определенный тип памяти. Или совпадает с имеющимся у Вас типом, или придется покупать новую оперативную память. Т.е. выбор чипсета с поддержкой нужной памяти. Этап-4... дополнительные функции. Определите: а) нужное количество PCI-слотов для установки дочерних карт. В такие слоты могут устанавливаться внутренние модемы, звуковые карты, сетевые карты, RAID-контроллеры, SCSI-контроллеры, TV-тюнеры и другие специфические устройства и контроллеры. b) тип AGP-слота для установки видеокарты (может быть 2х, 4х, 8х). c) поддержку интерфейса или ATA 66, или ATA 100, или ATA 133. Т.е. это о пиковая пропускная способность шины, соединяющей жесткий диск с другими компонентами. d) необходимость интегрированной звуковой карты. e) необходимость интегрированного сетевого адаптера Ethernet 10/100Base-T. Имеет смысл только при планах использовании компьютера в составе локальной сети. f) число и стандарт USB-портов. Все современные платы имеют хотя бы два разъема для

20подключения количество устройств, подключаемых по USB-интерфейсу. Количество устройств с каждым годом увеличивается - это модемы, мыши, клавиатуры, сканеры, принтеры, цифровые фотоаппараты и т.д. USB-стандартов существуют два: USB 1.1 и USB 2.0, различающиеся в первую очередь скоростью передачи. g) возможности разгона. Производители по-разному относятся к этой возможности. К примеру, Intel-платы вообще не позволяют осуществлять какой-либо разгон, а ASUS, AOpen, Abit, Gigabyte, MSI иногда даже помогают таким действия. Некоторые модели материнских плат даже снабжаются специальными утилитами, позволяющими программно изменять тактовые частоты и напряжение ядра.

4.2.3. Процессор (CPU) центральный процессор

Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) — это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.

Центральный процессор в общем случае содержит в себе:

• арифметико-логическое устройство; • шины данных и шины адресов; • регистры; • счетчики команд; • кэш — очень быструю память малого объема (от 8 до 512 Кбайт); • математический сопроцессор чисел с плавающей точкой.

Современные процессоры выполняются в виде микропроцессоров. Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему — тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера.

Рис. 2.5. Микропроцессор Pentium 4. Вид сверху (слева) и вид снизу (справа)

В вычислительной системе может быть несколько параллельно работающих процессоров; такие системы называются многопроцессорными.

4.2.4. Микросхемы памяти

Память компьютера построена из двоичных запоминающих элементов — битов, объединенных в группы по 8 битов, которые называются байтами. (Единицы измерения памяти совпадают с единицами измерения информации). Все байты пронумерованы. Номер байта называется его адресом.

21Современные компьютеры имеют много разнообразных запоминающих устройств,

которые сильно отличаются между собой по назначению, временным характеристикам, объёму хранимой информации и стоимости хранения одинакового объёма информации. Различают два основных вида памяти — внутреннюю и внешнюю.

4.2.5. Устройства внутренней памяти

В состав внутренней памяти входят: оперативное запоминающее устройство с оперативной памятью, постоянное запоминающее устройство, Cashe-память, Flash-память. Любые модули вставляются в слоты на материнской плате.

1. Оперативная память ОЗУ, оперативное запоминающее устройство или оперативная память

(английский термин – RAM, Random Access Memory - память с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. RAM определяет допустимый объём и скорость одновременно выполняемых процедур. Произвольность доступа подразумевает возможность операций записи или чтения с любой ячейкой ОЗУ в произвольном порядке. До последних лет из микросхем памяти использовали два основных типа: статическую (SRAM - Static RAM), которая используется в кэш-памяти, и динамическую (DRAM - Dynamic RAM), которую и имеют обычно в виду, когда говорят про оперативную память.

Модули памяти характеризуются такими параметрами, как объем —(16, 32, 64, 128, 256 или 512 Мбайт, 1Гб), число микросхем, паспортная частота(100, 133, 200 МГц), время доступа к данным (6, 7 – SRAM, 10 или 12 наносекунд – SDRAM) и число контактов (72, 168, 184, 240). С 2001 г. начался выпуск модулей памяти на 1 Гбайт и на 2 Гбайта.

В компьютерных системах на современных процессорах используются высокоскоростные модули Double Data Rate-Synchronous Random Access Memory, (сокращенно – DDR SDRAM) – синхронная DRAM (динамическая память с произвольным доступом) с двойной скоростью передачи данных, иначе – DDR. DDR может принимать и передавать данные два раза за такт – на обоих фронтах тактовых импульсов (по восходящему и нисходящему фронту стробирующего сигнала), что удваивает скорость предачи данных, у DDR-SDRAM меньше потребляемая мощность (удобно для карманных компьютеров), в DDR RAM используется протокол DLL (Delay Locked Loop), позволяющий сдвинуть во времени интервал действительного значения выходных данных. Таким образом, сокращаются простои системной шины при считывании данных на нее из нескольких модулей памяти.

DDR SDRAM

22Расшифровка названий DDR I:

PC-1600 (DDR 200) = 100MHzx2 = 1.6 Гб/с пропускная способность PC-2100 (DDR 266) = 133MHzx2 = 2.1 Гб/с пропускная способность PC-2400 (DDR 300) = 150MHzx2 = 2.4 Гб/с пропускная способность PC-2700 (DDR 333) = 166MHzx2 = 2.7 Гб/с пропускная способность PC-3000 (DDR 366) = 183MHzx2 = 3.0 Гб/с пропускная способность PC-3200 (DDR 400) = 200MHzx2 = 3,2 Гб/с пропускная способность PC-3500 (DDR 434) - модули HyperX DDR-памяти от Kingston DDR SDRAM имеет только одну "прорезь" посередине, это должно послужить "зашитой от дурака", который попытается вставить DDR SDRAM в другой слот.

DDR II... Впервые спецификация DDR-II, второго поколения памяти DDR SDRAM, была представлена в марте 2002 года во время конференции JEDEX в Калифорнии. DDR-II очень похож на DDR, но работает на 200 МГц тактовой частоте. DDR-II обратно совместим с DDR, т.е. Вы сможете использовать DDR-I память в DDR-II платах. Конструктивные отличия от DDR-I - три. Во-первых, количество контактов увеличилось с 184 до 240, т.е., почти на треть. Во-вторых, микросхемы памяти выполнены в конструктиве FBGA, а в старых модулях DDR-I использовались TSOP и TBGA. Сразу отмечу, что микросхемы в упаковке FBGA работают более стабильно за счет возможности калибровки сигнальных импульсов и лучшей целостности сигнала. В-третьих, рабочее напряжение модулей уменьшено с 2,5 В (и 2,6 В для DDR 400) до 1,8 В для DDR-II. Т.о. потребляемая мощность снижена на 28%. Расшифровка названий DDR II: PC2-3200 (DDR II 400) = 100MHzx4 = 3,2 Гб/с пропускная способность PC2-4300 (DDR II 533) = 133MHzx4 = 4,3 Гб/с пропускная способность PC2-5400 (DDR II 667) = 166MHzx4 = 3,2-5,4 Гб/с пропускная способность PC2-6400 (DDR II 800) = 200MHzx4 = 3,2-6,4 Гб/с пропускная способность

Способ установки: DDR SDRAM для процессора Intel Pentium 4 вдавливается в разъем и "накрывается" рычажками, с помощью которых и вытаскивается:

RAM - важнейшая часть ПК, т.к. почти половину времени процессор простаивает в ожидании ответа от оперативной памяти. Все модули памяти, представленные на любом рынке (и в России), грубо делятся на три большие группы:

• Модули brand-name. Это модули памяти, произведенные известнейшими мировыми производителями, напр. такими как Kingston.

• Модули памяти среднего класса. Это изделия ряда фирм, продукция которых доминирует на рынке в средней ценовой категории. Напр. фирмы NCP, Mtec, IBM.

• Дешевые модули памяти. Это товар непонятного происхождения, маркированные порой странным образом, с непонятными идентификаторами производителя. Положительным моментом их наличия на рынке является цена.

Известные торговые марки фирм-производителей памяти: [ Compaq ] [ Corsair ] [ Fujitsu Ltd. ] [ Hyrix ] [ Kingston Technology ] [ Kingmax Retail ] [ Nanay ] [ NCP ] [ Samsung ] и др.

23Вместо итогов обращаю Ваше внимание на ряд важных факторов:

• развитие оперативной памяти - бесконечный и быстрый процесс. Чтобы Вы не купили - оно уже морально устарело;

• если какая-то память предлагается по более дешевой цене, то вероятно, что и качество у нее более низкое. Копьютеры с установленной в них дешевой памятью могут часто "зависать", например при высокой температуре воздуха или большой влажности;

• при выборе материнской платы всегда смотрите тип поддерживаемой ее чипсетом оперативной памяти. Многие чипсеты по своей спецификации поддерживают как память SDRAM, так и память DDR SDRAM, и все зависит от того, какой именно тип памяти реализован. Встречаются даже платы с наличием двойных слотов (одновременно и для SDRAM и для DDR SDRAM-памяти), хотя использован может быть только один тип памяти;

• не покупайте память "Made in China"; • верхний объем памяти зависит еще и от операционной системы. Например Windows 95,

98, 98SE и Me не предназначены для работы с памятью объемом более 512 Мб;

DDR-эпилог... Реальный прирост производительности ПК при переходе с DIMM на DDR I (если тестировать только пропускную способность памяти) далеко не соответствует двукратному. Даже при пересылке огромных объемов данных производительность выросла лишь на 8%, а прирост производительности офисных приложений - еще меньше, а работа игр вообще ускоряется лишь на несколько процентов. Аналогичная ситуация и с переходом на DDR II…

2. Кэш-память Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.

Принцип действия Кэш-памяти основан на том, что простой более быстрого устройства сильно влияет на общую производительность (во-первых) и что скорее всего запрашиваются данные, сохраненные недавно (во-вторых). Поэтому между устройствами помещают буфер быстрой памяти (небольшой по сравнению со всеми хранимыми данными), что позволяет снизить потери быстрого устройства как на записи, так и на чтении.

Кэш-памятью управляет специальное устройство — контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как "попадания", так и "промахи". В случае попадания, то есть, если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает её непосредственно из оперативной памяти. Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования.

Кэш-память реализуется на микросхемах статической памяти SRAM (Static RAM), более быстродействующих, дорогих и малоёмких, чем DRAM (SDRAM). Кэш в современных компьютерах строится по двух-уровневой схеме:

24• L1 Cashe (Level 1 Cashe, Первичный кэш) - кэш 1 уровня, внутренний (Internal,

Integrated) кэш процессоров класса 486 и старше, его ёмкость: 8, 16 или 32 Кбайт. • L2 Cashe (Level 2 Cashe, Вторичный кэш) - кэш 2 уровня устанавливается на

системной плате компьютера и работает на частоте шины. Для кэша 2-го уровня характерна емкость - от 256kB до 1MB на процессор. Объем и быстродействие L2 Cashe оказывают огромное влияние на быстродействие ПК в целом. Но иногда установка в ПК систему дополнительной памяти может и заметно замедлить ее работу, если контроллер не поддерживает кэширование этой памяти.

3. Специальная память. К устройствам специальной памяти относятся: 1. постоянная память (ROM), 2. перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), 3. память CMOS RAM, питаемая от батарейки, 4. видеопамять и некоторые другие виды памяти.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом "зашивается" в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты.

Flash-память (флэш-память). Предназначенного для хранения информации и/или переноса между мобильными устройствами и ПК. Для исполнения программы на ПК в моменты программирования и стирания флэш-памяти требуется ОЗУ. Подобно ОЗУ, флэш-память модифицируется электрически внутрисистемно, но подобно ПЗУ, flash-память энергонезависима и хранит данные даже после отключения питания. Наибольшее распространение получили карты памяти и тип Boot Block. Flash-память типа Boot Block служит для хранения обновляемых программ и данных в сотовых телефонах (SIM-карта), модемах, BIOS-ах, системы управления автомобильными двигателями и т.п.

Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS. Роль BIOS двоякая: с одной стороны это неотъемлемый элемент аппаратуры, а с другой стороны — важный модуль любой операционной системы.

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера и загрузки операционной системы в оперативную память.

Разновидность постоянного ЗУ — CMOS RAM.

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.

25

Интегральные схемы BIOS и CMOS

Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Set-up — устанавливать, читается "сетап").

Для хранения графической информации используется видеопамять.

Видеопамять (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

4.2.6. Видеоадаптер и графический акселератор. Фрейм-граббер и TV–тюнер

Видеоадаптер (рис.).

Видеоадаптер — это электронная плата, которая обрабатывает видеоданные (текст и графику) и управляет работой дисплея. Содержит видеопамять, контроллер видеоизображения, цифроаналоговый преобразователь и Video ROM. Посылает в дисплей сигналы управления яркостью лучей и сигналы развертки изображения.

Наиболее распространенный видеоадаптер на сегодняшний день — адаптер SVGA (Super Video Graphics Array — супервидеографический массив), который может отображать на экране дисплея 1280х1024 пикселей или 1024х768 пикселей при 16,7 миллионах цветов (True color).

Основными составляющими видеокарты являются: 1. Видеопамять. В ней хранится изображение. Ее объем определяет максимально

возможное разрешение. Разрешение характеризуется тремя составляющими: по горизонтали, по вертикали и количеством возможных цветов точки. Объем, Мбайт: 128, 256, 512.

2. Контроллер видеоизображения. Выхватывает изображение из памяти, обрабатывает запросы центрального процессора, формирует видеосигналы. 3. Цифpоаналоговый пpеобpазователь. Преобразует поток данных, поступающих от контроллера, в цветовые уровни, подаваемые на монитор. 4. Video R0M (ПЗУ). Служит для хранения видео-BIOS-а, экранных шрифтов и прочей, необходимой для первоначального запуска адаптера, информации. Hа многих новых каpтах устанавливаются электpически пеpепpогpаммиpуемые ПЗУ (EEPROM, Flash ROM), допускающие пеpезапись этой информации самим пользователем под упpавлением специальной пpогpаммы.

Видеокарты производит огромное количество производителей, однако множество производителей видеокарт применяют совсем небольшое количество чипсетов. Лидерами производства графических чипсетов являются: nVidia и ATI.

Основная болезнь рынка нынешних видеокарт - узкая полоса пропускания шины данных. Пример: чип GeForce2GTS работает на 38% от реальной мощности при полной загрузке чипа, а остальные 62% "срезаются" узкой полосой пропускания шины памяти.

Любой современный видео-чип позволяет изготовителю видеокарты сильно варьировать ее характеристики - как путем установки различных компонентов, так и путем программирования самого чипа. Итог - скорость и качество работы видео-карты будет зависеть от мощности графического чипа, качества сборки и наличия нормальных драйверов от производителя видеоадаптера.

26 • Микросхемы видео-памяти: видеокарта комплектуется модулями памяти,

работающими на своих штатных частотах. В разных партиях даже одного производителя (но разных поставщиков) идет разная комплектация! Например вместо памяти 3.6 ns идет 4 ns, т.е. с пониженными частотами. В данном примере карта будет работать не на 275 МГц, а на 250 МГц. А китайские производители не приводят честно данные о лежащей в коробке карте с более низкими частотами.

• Упаковка и подделка: российский рынок завален дешевыми и некачественными видеокартами в упаковке от разных китайских фирм. Море подделок под видом продукции известной компании. Перемаркировать или наклеить липовые лейбы на видеокарту - сейчас это легко. Могут и "впарить" карту, украденную из партии брака, направляющейся обратно на завод. ОЕМ-поставки ("в пакетике")- это рай для мошенничества и обмана. Рекомендую брать продукцию в Retail-упаковках и смотреть штрих-код. Ещё встречал в Барнауле Bulk-упаковку, которая предполагает в отличии от OEM полную комплектность, но в картонной коробке без опознавательных знаков.

В настоящее время широко распространены разнообразные устройства компьютерной обработки видеосигналов:

1.Графические ускорители (акселераторы и сопроцессоры) - специализированные графические сопроцессоры, увеличивающие эффективность видеосистемы. Их применение освобождает центральный процессор от большого объёма операций с видео-данными, так как акселераторы самостоятельно вычисляют, какие пиксели отображать на экране и каковы их цвета. Различают:

• графический сопроцессор - специализированный процессор, который подключается к шине компьютера и имеет доступ к его оперативной памяти. В процессе своей работы сопроцессор пользуется оперативной памятью, конкурируя с центральным процессором по доступу и к памяти и к шине. • графический акселератор ("движок") работает автономно и при решении своей задачи практически не выходит на системную шину. Их применение освобождает центральный процессор от большого объёма операций с видеоданными, так как акселераторы самостоятельно вычисляют, какие пиксели отображать на экране и каковы их цвета.

Новое поколение ускорителей берет на себя огромное количество функций (обработкой текстур, теней, многослойных изображений, etc.), а потому важнейшей их характеристикой является аппаратная поддержка стандартных библиотек трехмерного моделирования. Самые известные:

Direct3D – библиотека от Microsoft-a. DirectX. На сегодняшний день поддерживается почти всеми видеокартами. Проверка работы отдельных опций DirectX (в частности -3D) осуществляется утиллитой Windows\System\dxdiag.exe.

0penGL – была создана специально для программ трехмерного моделирования, а также для мощных графических станций. В результате быстрого развития видеоиндустрии в последние годы, эта библиотека постепенно стала одним из ведущих стандартов для 3D-игр на платформе PC. OpenGL является самым перспективным стандартом.

2.Фрейм-грабберы – позволяют захватывать на компьютере видеосигнал от видеомагнитофона, камеры, лазерного проигрывателя и т. п., и сохранять его в виде файла. Применяются для видеомонтажа.

3.TV-тюнеры — видеоплаты, превращающие компьютер в телевизор. TV-тюнер позволяет выбрать любую нужную телевизионную программу и отображать ее на экране в масштабируемом окне. Таким образом можно следить за ходом передачи, не прекращая работу, при этом видеопамять графического адаптера практически не используется.

4.2.7. Звуковая карта (аудиоадаптер) Аудиоадаптер (звуковая карта) это специальная электронная плата, которая позволяет записывать звук, воспроизводить его и создавать программными средствами с помощью микрофона, наушников, динамиков, встроенного синтезатора и другого оборудования.

27Аудиоадаптер содержит в себе два преобразователя информации:

• аналого-цифровой, который преобразует непрерывные (то есть, аналоговые) звуковые сигналы (речь, музыку, шум) в цифровой двоичный код и записывает его на магнитный носитель;

• цифро-аналоговый, выполняющий обратное преобразование сохранённого в цифровом виде звука в аналоговый сигнал, который затем воспроизводится с помощью акустической системы, синтезатора звука или наушников.

Профессиональные звуковые платы позволяют выполнять сложную обработку звука, обеспечивают объемное звучание, имеют собственное ПЗУ с хранящимися в нём сотнями тембров звучаний различных музыкальных инструментов. Минимальным требованием является 16 разрядная звуковая карта (норма: 32–64). Чем выше разрядность, тем лучше качество звучания. Область применения звуковых плат — компьютерные игры, обучающие программные системы, рекламные презентации, "голосовая почта" (voice mail) между компьютерами, озвучивание различных процессов, происходящих в компьютерном оборудовании, таких, например, как отсутствие бумаги в принтере и т.п.

4.2.8. Устройства внешней памяти: накопители на жёстких магнитных дисках; накопители на гибких магнитных дисках; накопители на компакт-дисках, карты памяти.

Винчестер (рис.) (Hard Disk Drive, HDD, накопитель на жестких магнитных дисках, НЖМД, жесткий диск, "винт", "хард") - это устройство, предназначенное для долговременного хранения операционных систем, программ и данных. По способу записи и чтения информации винчестеры относятся к магнитным накопителям. Все файлы, размещенные на HDD, будут сохраняться без каких-либо потерь независимо от того, включен ПК или нет. Любые файлы могут быть скопированы, а программы установлены на HDD. Винчестер - самая важная вещь для Вас и вашей информации. Постоянно растет объем винчестеров, новые диски каждый год сменяют старые.

Относительно корпуса ПК различают внутренние и внешние винчестеры. Внутренние HDD - дешевле, но их максимальное количество ограничивается числом свободных отсеков корпуса, мощностью и количеством соответствующих разъемов блока питания. Установка и замена внутренних HDD требует выключения ПК. Внешние HDD имеют собственные корпуса и блоки питания, их максимальное количество определяется возможностями интерфейса.

Самые сложные и надежные устройства хранения состоят из множества HDD и называются RAID-массивами.

Устройство винчестера (рис.). HDD состоит из геpмоблока и платы электpоники. В геpмоблоке pазмещены все механические части и пpедусилитель, на плате - упpавляющая электpоника. В геpмоблоке установлен шпиндель с одним или несколькими дисками. Магнитные диски представляет собой пластины из алюминия, керамики или стекла, на которые нанесен тонкий слой высококачественного ферромагнетика - на основе окиси хpома. Количество дисков - одного до трех (как правило). Под дисками находится двигатель, создающий вращающееся магнитное поле. Ближе к pазъемам находится повоpотный позиционеp (head positioner), который, с одной стоpоны, несет магнитные головки, а с дpугой - хвостовик с обмоткой электpомагнитного пpивода.

Внутри геpмоблока - обычный воздух (а не вакуум), очищенный при изготовлении с помощью специальных фильтров. Данные с поверхности диска считываются магнитной головкой. При записи головка создает магнитное поле, намагничивая тем самым участок диска - при считывании же, наоборот, поле диска возбуждает сигнал в головке. Современные приводы содержат несколько магнитных головок - как правило, по одной на каждую сторону каждого диска.

При вращении дисков внутри корпуса возникает воздушный поток, который приподнимает головки над поверхностью (головки "посадили" на воздушную подушку). Когда винчестер выключается, диски останавливаются, исчезает магнитный поток и головки "падают" на

28поверхность. Поэтому головки нужно отвести в нерабочую область. Управляет всем этим позиционер.

Плата электpоники - съемная, подключается к геpмоблоку чеpез один-два pазъема pазличной констpукции. Hа плате pасположены: 1.основной пpоцессоp винчестеpа, 2.ПЗУ с пpогpаммой, 3. pабочее ОЗУ, котоpое обычно используется и в качестве дискового буфеpа, 4. цифpовой сигнальный пpоцессоp (DSP) для подготовки записываемых и обpаботки считанных сигналов и 5. интеpфейсная логика.

Hа диске записаны паpаметpы HDD (производитель, модель, сеpийный номеp и т.п.). Всю информацию, хранящуюся на диске, условно делят на служебную и

пользовательскую. Первая обеспечивает нормальную работу и изначально присутствует в любом HDD - ее записывает завод-изготовитель.

Каждый HDD разделен на зоны (notches), в каждую из которых входит обычно от 20 до 30 цилиндров с одинаковым количеством секторов. Секторов может умещаться от 17 до 150 (как правило) на одной дорожке. Количество секторов на дорожке не равное. Чем дальше дорожка от центра, тем больше число секторов на диске.

Т.к. технология производства винчестеров пока не позволяет избавиться от битых секторов на 100%, в каждом винчестере существует таблица перераспределения запорченных секторов (участок дорожки). При каждом включении HDD считывает таблицу и просто "не замечает" битых частей. Но в процессе эксплуатации появляются новые bad-секторы - те, которые не помечены в заводской таблице. Обращаясь к такому сектору, магнитная головка многократно повторяет попытку чтения или записи, при этом возможно разрушение "здоровой" поверхности диска. Это влечет за собой дальнейшее "размножение" запорченных секторов. Таким образом винт постепенно приходит в негодность.

Все диски на заводе проходят первичную разметку (низкоуровневую, Low Level Formatting) на специальном высокоточном технологическом стенде. При разметке на диски записываются служебные метки (сервометки), а также формируются дорожки и секторы. Записываются их префиксы и суффиксы. Высокоуровневое форматирование делает пользователь при помощи утилиты FORMAT. С помощью нее каждый раздел диска записывается VBS (volume boot sector - загрузочный сектор тома), FAT, корневой каталог (root directory), а диск проверяется на наличие ошибок.

Технологии HDD: 1. система звукоподавления, которая обеспечивает низкий уровень шума во время работы диска (Sound Barrier Technology,. разработана Seagate). 2. PRML (Partial Response, Maximum Likelihood - максимальное правдоподобие при неполном отклике) и 3. S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis and Report Technology - технология самостоятельного следящего анализа и отчетности).

Для пользователя существует много дисковых утилит. Например - DFT (Drive Fitness Test) и IBM Feature Tool. Обе - freeware. Первая из них диагностирует жесткий диск, позволяет просматривать параметры S.M.A.R.T. а также осуществлять low-level format, вторая - управлять работой кэша, изменять акустические характеристики и режим UDMA. Рекомендую поискать дисковые утилиты на сайте производителя.

Разделение винчестера. Винчестер "физический" делится на один или несколько "логических" дисков (т.е. содержит logical область). Вы можете создать любую конфигурацию разделов. Разделы могут быть четырех типов:

1. Master Boot Record (главная загрузочная запись, MBR). Здесь (в первом блоке HDD) хранится информация о разбиении диска и там можно разместить Boot Manager;

2. Primary (основной). Это раздел, в котором всегда устанавливается операционная система. Многие "простые" OS (напр. DOS, Windows) инсталлируются только в primary;

3. Extended (расширенный). Это раздел для программ пользователя, к которому OS имеет доступ. Extended может использоваться целиком (как единый логический диск) или же разбит на несколько логических дисков (см. рис);

294. Other (иной) раздел. Это Extended-раздел, выделяемое для установки другой OS,

отличной от установленной в primary;

При разделении HDD всегда получается только один primary-раздел и один или несколько extended-разделов. Размер любого HDD-раздела имеет верхний предел. Максимальное число логических дисков для файловых систем FATxx составляет 26 штук. Пример разделения HDD на три раздела:

Для чего нужно это знать… Миллионы "чайников" потеряли свои данные, делая резервное копирование с "диска C:\" на соседний диск "D:\", ибо часто это один винчестер! Раньше разделение винчестера делали обязательно из-за ограничений фатовой системы и кластеризации, теперь - для удобства (раз), нескольких операционок (два) и той же кластеризации (три). Выделяемый объем зависит от вида операционной системы и количества программ, которые Вы используете. • Если винчестер умер... жесткие диски, применяемые в обычных ПК, развиваются только в направлении повышения емкости одновременно со снижением стоимости. Скорость и надежность, к сожалению, отходят на второй план. Никакой HDD не вечен и Вы должны быть готовы к его смерти, а потому делать резервные копии на компакт-дисках. Самые частые причины смерти:

1) повреждения механики (напр. диска); 2) выход из строя электроники (напр. контролера); 3) вирусная атака (напр. Win95.CIH); 4) программный сбой операционной системы Windows (особенно ХР); 5) действия пользователя (пример подключение провода питания «вверх ногами», пуск на

«горячую») Если HDD еще гарантийный - меняете на новый (с доплатой), если гарантия закончилась - отдайте старьевщикам или выбросьте. Если архивов данных не делали, а информация очень важна - попытайтесь восстановить. Количество информации (файлов) на HDD огромно, а их физическое уничтожение довольно длительно. Т.е. информация почти всегда еще жива, но не доступна. И восстанавливать надо не саму информацию, а только доступ к ней. Если сомневаетесь в своих силах, а характер информации позволяет – обратитесь к специалистам.

Накопителями на гибких магнитных дисках (НГМД) называют устройства для чтения и записи флоппи-дисков или используют аббревиатуру FDD (Floppy Disk Drive) от английского, что означает "дисковод для флоппи-дисков". Размеры Floppy-дисков удобны, цена невысока и они достаточно надежны в эксплуатации. Емкость 3,5-дюймовых дискет (1,44 Мб) не такая уж маленькая. Ее вполне достаточно, чтобы перенести 500 страниц обычного текста или хорошую картинку. При известной осторожности в обращении дискеты очень редко портятся. Мобильный дисковод нужен (в основном) для четырех функций:

1. для загрузки (запуска) ПК со специально подготовленной дискеты ("системной") в случае сбоя (при невозможности загрузки с жесткого диска);

2. для загрузки и инсталляции на ПК программного обеспечения; 3. для переноса информации на другой компьютер; 4. для резервного копирования ценной информации (устарело).

Некоторые известные торговые марки стандартного внутреннего Floppy-дисковода: [ Samsung ] [ SONY ] [ NEC ] [ Mitsumi ] [ Panasonic ] [ Teac ] [ ALPS ]

Сегодняшний стандартный дисковод является невообразимым анахронизмом. Нынешний стандарт на дисководы был выработан больше десятелетия назад и с тех пор нисколько не изменился.

Дискета. Физически дискета представляет собой круглый кусок гибкого пластика, покрытый магнитным окислом. Популярное название "гибкие" или "флоппи" - диски появилось из-за того, что этот кусок пластика - гибкий. Круглый диск с магнитным покрытием помещен в

30квадратный предохранительный конверт. Внутренняя поверхность этого конверта покрыта слоем белого фетро-подобного материала, помогающим в защите дискеты. Он служит как для смягчения ударов, так и для улавливания пыли. Квадратный предохранительный конверт имеет четыре отверстия, каждое из которых имеет свое назначение:

1. Отверстие в центре предназначено для захвата дискеты приводом дисковода. Через это отверстие механизм дисковода захватывает гибкий диск, чтобы привести его во вращение;

2. Второе отверстие в предохранительном конверте - продолговатая прорезь, через которую осуществляется доступ к дискете головок чтения/записи. Через эту прорезь осуществляется процесс чтения и записи информации;

3. Третье отверстие представляет собой небольшую дырочку. Это отверстие в конверте позволяет следить за небольшим индексным отверстием в самой дискете. Индексное отверстие используется для указания начала и конца дорожки на дискете. Индексное отверстие служит для определения точки отсчета при чтении или записи информации;

4. Четвертое отверстие - квадратная прорезь на краю предохранительного конверта - служит в качестве признака защиты записи. Если эта прорезь открыта, то запись на эту дискету может выполняться дисководом, если же она закрыта, то дискета защищена от записи.

Закрытая прорезь говорит только о том, что правильно работающий дисковод не будет пытаться выполнять запись на такую дискету. Неисправный дисковод может делать все что угодно, независимо от наличия или отсутствия признака защиты.

(См рис.) Способ записи двоичной информации на магнитной среде называется магнитным кодированием. Информация записывается на дискету по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов.

Правила хранения дискет: 1. Не держите дискеты рядом с источниками магнитного поля. 2. Не держите их на солнце или на батарее отопления. 3. Не гните корпус дискеты, а для переноса в сумке используйте специальные коробки - box-ы.

О юстировке. Если дисковод разъюстирован, то Вы не сможете прочитать чьи-либо дискеты, а все остальные не смогут читать записи сделанные на Вашем дисководе. Юстировка - процесс сложный (требуется осциллограф). Легче купить новый дисковод.

Накопители на компакт-дисках Дисковод компакт-дисков (накопитель)– это устройство для чтения и записи CD или

DVD дисков. Дисковод, читающий и пишущий большое количество форматов CD и/или DVD называют DVD мультирекордером, иначе – DVD-комбайном (ComboDrive).

Подавляющее большинство приводов - внутренние, то есть вставляются внутрь корпуса в отсек 5,25". Во внешнем исполнении обычно встречаются рекордеры на USB.

Не существует идеальных рекордеров, просто некоторые лучше. Лидером по функциям является Plextor (ценой, увы тоже).

Для любых видов дисководов компакт-дисков стандартным носителем информации является CD-ROM (Сompact Disk Read-Only Memory - компакт диск, из которого можно только читать).

Информация на компакт диске представляется в виде последовательности впадин (углублений в диске) и выступов (их уровень соответствует поверхности диска), расположеных на спиральной дорожке, выходящей из области вблизи оси диска. На каждом дюйме (2,54 см) по радиусу диска размещается 16 тысяч витков спиральной дорожки. Для сравнения — на поверхности жесткого диска на дюйме по радиусу помещается лишь несколько сотен дорожек.

Рассмотрим разновидности компакт-дисков: CD-R (CD-Recordable, записываемый СD, болванка) - компакт-диск однократной записи,

многократного чтения. Можно воспроизводить эти диски на обычном проигрывателе CD, но нельзя записать его повторно. Емкость CD – 700 Мбайт.

CD-RW (CD-Rewritable, стираемый CD) ..... перезаписываемый компакт-диск. Можно стирать эти диски и повторно использовать их до 1000 раз (реально - меньше из-за царапин), но диски CD-RW не читаются на многих старых приводах CD-ROM и проигрывателях аудио CD из-за низкой отражающей способности. На дисководах CD-RW присутствуют три значения

31(например "54x32x16" - это привод, читающий на 54х, пишущий на CD-R на 32x, и пишущий на CD-RW на 16x). ComboDrive.

Производители "болванок": brand-фирмы скупают у реальных фирм-производителей готовые матрицы, упаковывают их, маркируют и продают как свои. Т.е. Philips, BASF, Sony, Samsung, Verbatim и т.д. - не настоящие. Mirex - это Уральский электронный завод. Но некоторые (TDK, Kodak) продают свои матрицы под своей же торговой маркой. "Реальный" производитель ищется по данным в ATIP(специальная область (дорожка) на диске, которая служит для калибровки лазера при записи). В коробках TDK обычно встречаются диски TDK, Taiyo Yuden и Ritek (на шпинделе, т.н. Bulk упаковка), в коробках Kodak - только Kodak. Memorex продает болванки от CMC Magnetics, диски Verbatim Color и Verbatim Datalife PLUS - это Mitsubishi Chemicals, просто Verbatim Datalife - CMC Magnetics, Crystal. Samsung - в исполнении Ritek, Philips обычно продает Ritek-овские болванки, а Mirex - MultimediaMasters'n'Machinery и Plasmon. SONY обычно продает болванки в исполнении Taiyo Yuden.

Сохранность дисков: СD-R(W) диски нельзя купать в воде (кислоте, спирте, ацетоне и т.п.); писать на них чем-либо, кроме специального мягкого фломастера на водяной основе (Water-based ink); долго держать под солнечными лучами и царапать. Особенно чреваты повреждения лицевой стороны (там, где обычно бывает полиграфия) и концентрические (круговые) царапины. Легкие радиальные (от центра к внешней стороне) менее опасны и система коррекции ошибок сможет восстановить данные, то концентрическая (как и глубокая радиальная) дает практически 100% гарантию нечитаемости этих данных, а может и всего диска. Будьте осторожны!

DVD (Цифровой Универсальный Диск) - это семейство оптических дисков, одинакового с CD размера, но большей емкости хранения (4,7-50 Гбайт), достигнутой за счет увеличения плотности записи. Все разновидности дисков имеют габариты обычного CD диска (диаметр 12 см, толщина 1,2 мм). Название DVD первоначально означало Digital Video Disc. Позднее (из-за расширении функций DVD) аббревиатура стала читаться иначе - Digital Versatile Disk.

Принцип работы DVD-дисковода: луч лазера вызывает кристаллографические изменения в активном слое оптического диска (а именно, в результате облучения вещество меняет свое состояние с кристаллического на аморфное и наоборот). По конструкции различают четыре типа DVD дисков (см. рис.):

• DVD-5 (Single-sided, single-layer disc) - это первая версия DVD-диска: односторонний диск с однослойной записью и max емкостью 4,7 Гб. DVD состоит из 0,6 мм пленки, покрытой аллюминием и наклеенной на чистую подложку. Технология напыления та же, что для обычного CD;

• DVD-9 (Single-sided, double-layer disc) - это двух-уровневый односторонний диск с max емкостью 8,5 Гбайт. Создается полупрозрачный слой, который отражает 18-30% лазерного излучения. Это позволяет считывать информацию с верхнего слоя. И в то же время полупрозрачный слой будет пропускать достаточно излучения, чтобы сигнал от нижнего уровня с высокой отражательно способностью тоже читался. Оптимальный материал полупрозрачного слоя - золото, но используются кремниевый и серебряный сплавы. Считывание данных с внутреннего или внешнего слоя производится с помощью перефокусировки оптической системы;

• DVD-10 (Double-sided, single-layer disc) - однослойный двухсторонний диск с одним информационным слоем и max емкостью 9,4 Гб (по сути это два диска, покрытые металлическими пленками и соединенные вместе). Для считывания информации с 2-х сторон диска используется один лазер;

• DVD-18 (Double-sided, double-layer disc) - двухсторонний диск с двумя информационными слоями и max емкостью 17 Гб. Структура DVD-18 та же самая, как и у DVD-9.

Различают следующие форматы DVD: DVD-ROM – только для чтения, записывается при производстве; DVD-R(+R) – для одноразовой записи; DVD+RW , DVD-RW – для многократной перезаписи, существует и много экзотических для России форматов, например: DVD-RAM (Возможность перезаписи до 100.000 раз).

Файловая система "UDF". В 2000 году принята единая файловая система технологии DVD - MicroUDF. Файловая система MicroUDF - это, адаптированная для применения в DVD, версия файловой системы UDF (Universal Disk Format), которая, в свою очередь, основана на международном стандарте ISO-13346. Эта файловая система постепенно идет на смену

32устаревшей ISO9660, созданной в свое время для использования в компакт-дисках. На переходный период (пока не выйдут из обращения компьютерные устройства и диски, работающие в формате ISO9660) будет использоваться файловая система UDF Bridge, которая является некоторой комбинацией MicroUDF и ISO9660.

Флэш-диски. Это устройство для хранения и переноса данных на основе энергонезависимой флэш-памяти. Устройство имеет небольшие размеры и допускает «горячее» подключение в разъем USB. Объем составляет до 2 Гб.

4.3. Клавиатура Клавиатура компьютера — устройство для ввода информации в компьютер и подачи управляющих сигналов. Содержит стандартный набор клавиш печатной машинки и некоторые дополнительные клавиши — управляющие и функциональные клавиши, клавиши управления курсором и малую цифровую клавиатуру.

Наиболее распространена сегодня клавиатура c раскладкой клавиш QWERTY (читается "кверти"), названная так по клавишам, расположенным в верхнем левом ряду алфавитно-цифровой части клавиатуры.

Клавиатура состоит из следующих групп клавиш (рис). 1. Основная группа клавиш

Алфавитно-цифровые клавиши; Enter – клавиша ввода команды; Shift – клавиша верхнего регистра; Caps Lock – клавиша фиксации верхнего регистра; Ctrl, Alt – управляющие клавиши, используются для изменения назначения других

клавиш; Tab – клавиша табуляции, предназначена для перемещения курсора на несколько

позиций вправо (курсор – мигающий знак (│), указывающий место ввода следующего символа);

Backspace – клавиша удаления символа слева от курсора; – клавиша вызова главного меню; – клавиша вызова контекстного меню.

2. Клавиши управления курсором , , , – клавиши перемещения курсора соответственно: вверх, вниз, влево, вправо;

PgUp, PgDn – клавиши перемещения на одну экранную страницу вверх/ вниз соответственно;

Home, End – клавиши перемещения курсора к началу и концу строки соответственно; Delete – клавиша удаления символа справа от курсора (или над курсором); Insert – клавиша переключения режимов вставки/ замены: ввод с раздвижением

символов (вставка) и ввод с замещением символов (замена). 3. Вспомогательные (=дополнительные) клавиши Цифровые клавиши на дополнительой клавиатуре совмещены с клавишами управления

курсором. В цифровом режиме вводятся цифры; в режиме управления курсором назначение клавиш совпадает с назначением клавиш управления курсором. Для переключения режимов используется клавиша Num Lock.

В настоящие дни за дополнительной клавиатурой сохраняется функция ввода символов, для которых известен расширенный код ASCII, но неизвестно закрепление за клавишей клавиатуры. Наример: § имеет код «0167».

4. Функциональные клавиши F1 – F12 – клавиши, вызывающие наиболее часто употребляемые команды. В

различных программах они имеют различные значения. 5. Специальные клавиши Esс – клавиша отмены команды; Print Scrn – служит для распечатки содержимого экрана на принтере;

33Scroll Lock – используется некоторыми программами для фиксации курсора на одном

месте и пролистывания всего документа; Pause (Break) – клавиша временной остановки программы.

4.4. Манипуляторы Манипуляторы — это специальные устройства, которые используются для управления

курсором. Мышь – это устройство манипуляторного типа, которое представляет собой небольшую

коробочку с двумя, тремя клавишами или вращающимся колесиком прокрутки. Коробочка подключается к компьютеру при помощи специального кабеля. Пользователь, перемещая мышь по поверхности стола позиционирует указатель мыши на экране дисплея, а нажатием клавиш выполняет определенное действие, связанное с соответствующей клавишей (например, выполняет определенный пункт меню). Стандартная Мышь не требует специальной программной поддержки.

Джойстик — обычно это стержень-ручка, отклонение которой от вертикального положения приводит к передвижению курсора в соответствующем направлении по экрану монитора. Часто применяется в компьютерных играх. В некоторых моделях в джойстик монтируется датчик давления. В этом случае, чем сильнее пользователь нажимает на ручку, тем быстрее движется курсор по экрану дисплея.

Трекбол (см. рис.)— небольшая коробка с шариком, встроенным в верхнюю часть корпуса. Пользователь рукой вращает шарик и перемещает, соответственно, курсор. В отличие от мыши, трекбол не требует свободного пространства около компьютера, его можно встроить в корпус машины.

Дигитайзер (графический планшет)— устройство для преобразования готовых изображений (чертежей, карт) в цифровую форму. Представляет собой плоскую панель — планшет, располагаемую на столе, и специальный инструмент — перо, с помощью которого фиксируется перемещение по планшету.

5. Внешние устройства Внешние устройства также называют периферийными – это устройства, связывающие

компьютер с внешним миром. Список периферийных устройств, делающих компьютер "вещью для нас", практически неограничен. Второе определение периферии - это устройства, с помощью которых информация может или вводится в компьютер, или же может выводится из него.

5.1. Модем Модем — устройство для передачи компьютерных данных на большие расстояния по телефонным линиям связи.

Цифровые сигналы, вырабатываемые компьютером, нельзя напрямую передавать по телефонной сети, потому что она предназначена для передачи человеческой речи — непрерывных сигналов звуковой частоты.

Модем обеспечивает преобразование цифровых сигналов компьютера в переменный ток частоты звукового диапазона — этот процесс называется модуляцией, а также обратное преобразование, которое называется демодуляцией. Отсюда название устройства: модем — модулятор/демодулятор.

Модемы бывают внешние, выполненные в виде отдельного устройства, и внутренние (PCI), представляющие собой электронную плату, которая устанавливается внутри компьютера. Различаются модемы аппаратные и программные. Последние осуществляют связь, занимая процессорное время. По интерфейсу можно выделить модемы, подключаемые к порту COM и USB. В настоящее время почти все модемы поддерживают и функции fax (факсимильного аппарата) и voice (телефона).

К основным потребительским свойствам модемов относятся: Производительность (бит/с) – передаваемый объем данных в ед. времени Поддерживаемые протоколы связи и коррекции ошибок – эффективность взаимодействия Шинный интерфейс, если модем внутренний (ISA, PCI) – производительность.

345.2. принтер, плоттер, сканер, многофункциональные устройства

Принтер — печатающее устройство. Осуществляет вывод из компьютера закодированной информации в виде печатных копий текста или графики.

Основные виды принтеров: матричные, лазерные и струйные.

Матричный символ

Матричные принтеры используют комбинации маленьких штырьков, которые бьют по красящей ленте, благодаря чему на бумаге остаётся отпечаток символа. Каждый символ, печатаемый на принтере, формируется из набора 9, 18 или 24 игл, сформированных в виде вертикальной колонки. Недостатками этих недорогих принтеров являются их шумная работа и невысокое качество и низкая скорость печати.

Лазерные принтеры Компьютер формирует в своей памяти "образ" страницы текста и передает его принтеру. Информация о странице проецируется с помощью лазерного луча на вращающийся барабан со светочувствительным покрытием, меняющим электрические свойства в зависимости от освещённости.

После засветки на барабан, находящийся под электрическим напряжением, наносится красящий порошок — тонер, частицы которого налипают на засвеченные участки поверхности барабана. Принтер с помощью специального горячего валика протягивает бумагу под барабаном; тонер переносится на бумагу и "вплавляется" в неё, оставляя стойкое высококачественное изображение. Цветные лазерные принтеры пока дороги в обслуживании.

Струйные принтеры генерируют символы в виде последовательности чернильных точек. Печатающая головка принтера имеет крошечные сопла, через которые на страницу выбрызгиваются быстросохнущие чернила. Эти принтеры требовательны к качеству бумаги. Цветные струйные принтеры создают цвета, комбинируя чернила четырех основных цветов — ярко-голубого, пурпурного, желтого и черного.

Принтер связан с компьютером посредством кабеля принтера, один конец которого вставляется своим разъёмом в гнездо принтера, а другой — в порт принтера компьютера. Порт — это разъём, через который можно соединить процессор компьютера с внешним устройством.

Каждый принтер обязательно имеет свой драйвер — программу, которая способна переводить (транслировать) стандартные команды печати компьютера в специальные команды, требующиеся для каждого принтера.

Плоттер (графопостроитель) — устройство, которое чертит графики, рисунки или диаграммы под управлением компьютера.

Плоттеры используются для получения сложных конструкторских чертежей, архитектурных планов, географических и метеорологических карт, деловых схем. Плоттеры рисуют изображения с помощью пера.

Роликовые плоттеры прокручивают бумагу под пером, а планшетные плоттеры перемещают перо через всю поверхность горизонтально лежащей бумаги.

Плоттеру, так же, как и принтеру, обязательно нужна специальная программа — драйвер, позволяющая прикладным программам передавать ему инструкции: поднять и опустить перо, провести линию заданной толщины и т.п.

Сканер — устройство для ввода в компьютер графических изображений. Создает оцифрованное изображение документа и помещает его в память компьютера.

Если принтеры выводят информацию из компьютера, то сканеры, наоборот, переносят информацию с бумажных документов в память компьютера. Существуют ручные сканеры, которые прокатывают по поверхности документа рукой, и планшетные сканеры, по внешнему виду напоминающие копировальные машины.

35Если при помощи сканера вводится текст, компьютер воспринимает его как

картинку, а не как последовательность символов. Для преобразования такого графического текста в обычный символьный формат используют программы оптического распознавания образов.

Многофункциональные устройства или All-in-One. Устройство класса "все-в-одном",

сочетающее в себе высокоскоростной принтер, планшетный сканер, копир и факс. В данном устройстве аккумулировано большинство необходимых функций, которые могут понадобиться (как дома, так и в офисе). При этом в функции копира входит увеличение исходного изображения до размеров листа A4, печать нескольких изображений на листе, увеличение изображения до 400% от исходного и печать полученного изображения фрагментами размера A4 для получения большого "изображения". Наличие же разъемов flash-карт дает возможность печатать изображения с данных носителей, полученных с помощью цифрового аппарата без участия ПК.

Широко распространено мнение, что устройства класса "все в одном" уступают аналогичным по функциональности наборам периферии, включающим принтер, сканер и факсимильный аппарат. Действительно, общая надежность любого комплекса меньше, чем у отдельных его составных частей. Однако длительный опыт эксплуатации показал, что на самом деле наиболее критичным их узлом является только принтер.

5.3. Источники бесперебойного питания – это устройства, предназначенные для временного поддержания работы электроприборов

(компьютеров и пр.) при сбоях электропитания Скачки напряжения представляют серьезную угрозу для Вашей электроники, компьютеров

и периферии. Они возникают и из-за помех (работы бытовых электроприборов, разрядов молний, кратковременных скачков, etc.), но чаще всего - по вине компаний, поставляющих электричество в жилые помещения. Еще есть электромагнитные помехи (EMI) и радиопомехи (RFI) от бытовых приборов, электроники, механизированного оборудования и радиопередатчиков, которые сильно мешают работе компьютеров и разрушают целостность файлов. Т.е. проблемы с питанием компьютера хотя и внешне могут быть незаметны для Вас, но способны нанести серьезный урон - как оборудованию, так и информации. По данным компании APC, около 80% сбоев (!) на ПК инициированы проблемами питания.

В последние годы наблюдается массовый поток ИБП из малоизвестных фирм Тайваня и Кореи, изготавливающих недорогие UPS-ы. Но мировой лидер на рынке ИБП - APC (особенно маломощных UPS-ов). Главные производители: [APC - это компания American Power Conversion], [Emerson ] [ Exide ] [ Fiskars ] [ Galatrek ] [ IMV ] [ Inelt ] [ Invensys Powerware ] [ Ippon ] [ MGE ] [ Liebert ] [ NeuHaus group ] [ N-Power ] [ PowerCom Co., Ltd ] [ PowerMan ] [ Powerware ] [ Pulsar ] [ Riello ] [ Socomec Sicon ] [ Tripp Lite ].

Разновидности UPS UPS On-line (тип standby, резервные). Работают по принципу подавления электрических помех и включения встроенного аккумулятора как резервного питания. Т.е. в нормальном режиме нагрузка подключена непосредственно к электросети, а при сбоях в сети (или при выходе напряжения сети за заранее определенные параметры) или при полном пропадании входного напряжения переключается на питание от батарей. Обычный путь энергии пролегает через подавитель импульсов и радиочастотный фильтр. Недостатки:

• разрыв кривой выходного напряжения при переходе с линии на инвертор и обратно. Т.е. во время переключения возникает разрыв напряжения на 1-5 мс. Для системных блоков компьютеров (имеющих свой блок питания) в большинстве случаев это не критично, но очень критично для питания ЖК-мониторов, подключаемых к электросети напрямую.

• низкие характеристики встроенного фильтра. Т.е. если место (дом, работа) расположены близко от электросварочных и т.п. агрегатов, холодильных установок и

36даже просто мощных кондиционеров, UPS не справится с входными помехами и просто передаст их дальше.

• напряжение может в пределах допустимого коридора гулять как угодно. • форма выходного напряжения при питании от батареи или несинусоидальность. Т.е.

вместо ровной синусоиды форма представляет собой напр. трапецию.

К достоинствам данного типа относятся минимальный вес и габариты, простота схемы, высокий КПД, относительно низкая цена. Реально при переходе на резервное питание такой UPS годен только для аврального завершения всех программ и парковки компьютера. Лучшее применение - периферия (напр. оргтехника). Но сегодня это самые простые и "дешевые" UPS-ы, и к сожалению - самые популярные.

Интерактивные UPS (линейно-интерактивные, line-interactive) - это разнообразные гибриды UPS-standby и UPS-Off-line. Их объединяет только то, что являясь по схеме UPS-standby, они выдают на выходе более-мене стабилизированное напряжение при питании от сети. Достигается это встроенным стабилизатором напряжения (AVR). Стабилизатор позволяет держать более стабильным выходное напряжение питания и внедрена улучшенная схема при переходе на питание от батареи. У данных UPS наилучшее соотношение цена-производительность.

Линейно-интерактивные UPS-ы по схемотехническим признакам делятся на три группы, различающиеся формой выходного напряжения: со ступенчатой формой, с синусоидальной формой!!, с феррорезонансной стабилизацией – не для комп-а.

UPS Off-line генерируют собственное, стабильное по амплитуде и частоте синусоидальное напряжение. Устройства изолируют потребление от внешней сети, используя высокочастотную технологию регенерации. Схема построена по принципу двойного преобразования энергии, напр. переменный ток в постоянный и обратно. Источники с двойным преобразованием позволяют полностью исключить амплитудные и частотные искажения при работе в слабых и нестабильных сетях.

К недостаткам относят меньший, чем у других схем, КПД из-за двойного преобразования энергии, более высокую сложность, а следовательно - цену. Стоимость данного класса в 2-3 раза превышает цену UPS-standby-аналогов. ИБП этого типа используют только там, где предъявляются высокие требования к качеству электропитания (серверы сети, медицинское оборудование, схемы управления важными тех.процессами), а также в случае слабых и нестабильных электросетей, например при питании от дизель-генератора. Увы - для России это лучшие UPS-ы.

Сетевые фильтры - устройства подавления электропомех, наложенных на основную кривую питающего напряжения. Амплитуда таких помех - до 10В. Сетевые фильтры также подавляют импульсы высоких энергий. Сетевой фильтр нельзя назвать UPS-ом! От простейшего UPS-а типа standby фильтр отличается отсутсвием резервного источника энергии (батареи) и стабилизатора напряжения. На мой взгляд, сетевые фильтры хорошее дополнение к UPS-ам, которые удобно использовать как развлетвители ("тройники"). Например, к одной из розеток фильтра подключается UPS (для системного блока и монитора), к другой - принтер, к третьей - сканер и т.п.

6. Прочая периферия Связь с сотовым телефоном или встроенные средства для синхронизации с ПК. Связь

используется для передачи данных "записной книжки", а также для использования телефона вместо модема. Возможные варианты, используемые для синхронизации:

1.Порты: Инфракрасный порт, Параллельный порт в ПК, Порт USB в ПК; 2.Пакетная передача данных GPRS (услуга пакетной передачи данных по радиоканалу); 3.Система высокоскоростного мобильного доступа HSCSD (Поддерживается

компаниями Nokia и Ericsson.); 4.Bluetooth – технология беспроводной передачи данных по радио для связи разнородных

устройств. Одно Bluetooth-устройство может одновременно общаться с 7 устройствами Bluetooth, остальные будут в режиме ожидания. Bluetooth-чипсет обеспечивает высокую

37скорость передачи данных до 721 Кбит/с в радиусе до 100 метров. В отличие от IrDA, который требует, чтобы устройства были нацелены на друг друга, Bluetooth использует радиоволны, которые свободно проходят через стены и неметаллические барьеры.

5.Технология EDGE позволяет осуществлять перекачку информации на скоростях до 384 кбит/с в восьми GSM-каналах (48кбит/с на канал).

Мультимедиапроекторы - проекторы для проецирования компьютерного и видео-

изображения на большой экран. Современные мультимедиапроекторы берут сигнал и с видеомагнитофона или телевизора, и с компьютера. Изображение получается очень качественным: яркие и четкое. Мощность проекторов позволяет не затемнять помещение - работать в присутствии внешнего освещения. Контрастность: 600:1. Реальное разрешение - около 1024x768. С ПК соединяется кабелем. Хороший проектор без хорошего экрана бессилен.

Компьютерные аксессуары. Теpмин - от французского accessoire - придаточное к главному, второстепенный предмет. Предназначены для комфортной работы & транспортировки (за ПК, за письменным столом, в дороге, etc.).

Боксы (коробки) для CD & дискет: Бокс для CD; Бокс для в/кассет; Бокс для дискет 3.5" (2,5,10,25,50 шт.); Чехлы для дискет; Чехлы для CD;

Сумочки Сумка для notebook-а; Сумочка на дискеты; Сумочка на CD-диски; Сумка для CD-проигрывателя; Сумочка для мобильного телефона;

Чехлы для монитора; Чистящие средства:

Чистящий диск для CD-ROM; Комплект для чистки экранов; Средства ухода за оргтехникой; Чистящая дискета для 3,5" дисковода; Чистящая дискета для 5,25" дисковода; Комплект для чистки любых

поверхностей; Чистящие салфетки (cалфетки для

протирки); Сжатый воздух для чистки клавиатуры

(балончик);

Компьютерная мебель; Сумки для ноутбуков; Уничтожители бумаг; Сетевые фильтры; Защитный экран; Подставки:

подставка под клавиатуру; подставка под монитор; подставка под корпус;

Коврики для мыши: матерчатый материал; материал neopren; материал nylon; материал PEVA; материал blister; материал EVA; материал PP; кожезаменитель;

Расходные материалы: Аксессуары для принтеров Картриджи для принтеров Бумага, пленка Дискеты;

СD-R(W); Держатели:

держатель клавиатуры; держатель мыши; держатель для бумаг (Copy Holder)

• Paper Clip (держатель бумаги на монитор) • с креплением клипса ("прищепка"); • с креплением на липучке"; • планшет с линейкой (в т.ч. на откидной подставке); • планшет портативный;

Прочие аксессуары…