2.3. Зовнішні носії інформації

Носії інформації (гнучкі диски, жорстких дисків, диски CD-ROM, магнитооптические диски тощо.) та його основні характеристики.

Зовнішня (довгострокова) пам'ять - цю пам'ятку тривалого зберігання даних (програм, результатів розрахунків, текстів тощо.), не які у сьогодні у оперативної пам'яті комп'ютера. Зовнішня пам'ять, на відміну оперативної, є енергонезалежної. Носії зовнішньої пам'яті, ще, забезпечують транспортування даних у випадках, коли комп'ютери не об'єднують у мережі (локальні чи глобальні).

Робота із зовнішньою пам'яттю потрібна наявність нагромаджувача (устрою, забезпечує запис і (чи) зчитування інформації) та внутрішнього облаштування зберігання - носія.

Основні види накопичувачів:

- нагромаджувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД);

- нагромаджувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД);

- нагромаджувачі на магнітної стрічці (НМЛ);

- нагромаджувачі CD-ROM, CD-RW, DVD.

Їм відповідають основні види носіїв:

- гнучкі магнітні диски (Floppy Disk) (діаметром 3,5’’ і ёмкостью 1,44 МБ; діаметром 5,25’’ і ёмкостью 1,2 МБ (нині застаріли та практично не використовуються, випуск накопичувачів, виділені на дисків діаметром 5,25’’, теж прекращён)), диски для змінних носіїв;

- жорсткі магнітні диски (Hard Disk);

- касети для стримеров та інших НМЛ;

- диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.

Запоминающие устрою заведено поділяти на види й категорії у зв'язку з їх принципами функціонування, эксплуатационно-техническими, фізичними, програмними та інших. характеристиками. Приміром, на засадах функціонування розрізняють такі види пристроїв: електронні, магнітні, оптичні і змішані – магнитооптические. Кожен тип пристроїв організований з урахуванням відповідної технології хранения/воспроизведения/записи цифрової інформації. Тому, у зв'язку з виглядом і технічним виконанням носія інформації, розрізняють: електронні, дискові і стрічкові устрою.

До основних рис накопичувачів носіїв:

- інформаційна ёмкость;

- швидкість обміну інформацією між;

- надійність зберігання інформації;

- вартість.

Зупинимося докладніше у перелічених вище накопичувачів носіїв. Принцип роботи магнітних запам'ятовувальних пристроїв грунтується на засобах зберігання інформації з допомогою магнітних властивостей матеріалів. Зазвичай, магнітні запам'ятовуючі пристрої складаються з власне пристроїв чтения/записи інформації та магнітного носія, який, безпосередньо здійснюється запис і від якого зчитується інформація. Магнітні запам'ятовуючі пристрої заведено поділяти на види у зв'язку з виконанням, физико-техническими характеристиками носія інформації та т.д. Найчастіше розрізняють: дискові і стрічкові устрою. Загальна технологія магнітних запам'ятовувальних пристроїв полягає у намагничивании змінним магнітним полем ділянок носія і зчитування інформації, закодованої як області перемінної намагниченности. Дисковые носії, зазвичай, намагнічуються вздовж концентричних полів – доріжок, розташованих у всій площині дискоидального обертового носія. Запис виробляється у цифровому коді. Намагничивание досягається з допомогою створення змінного магнітного поля з допомогою головок чтения/записи. Головки є чи більш магнітних керованих контуру з сердечниками, на обмотки яких подається змінне напруга. Зміна величини напруги викликає зміна ліній магнітної індукції магнітного поля і за намагничивании носія, означає зміну значення біта інформації із першого на 0 чи з 0 на 1.

Дискові устрої ділять на гнучкі (Floppy Disk) й жорсткі (Hard Disk) нагромаджувачі носії. Основною властивістю дискових магнітних пристроїв є запис інформації на носій на концентричні замкнуті доріжки з допомогою фізичного логічного цифрового кодування інформації. Плоський дисковий носій обертається у процесі зчитування/запису, що навіть забезпечується обслуговування всієї концентрической доріжки, читання і запис здійснюється за допомогою магнітних головок зчитування/запису, які позиціонують по радіусу носія з одної доріжки в іншу.

Для ОС дані на дисках зорганізовані у доріжки і сектори. Доріжки (40 чи 80) є вузькі концентричні кільця на диску. Кожна доріжка розділена на частини, звані секторами. Під час читання чи записи пристрій завжди зчитує чи записує ціла кількість секторів незалежно від обсягу яку просять інформації. Розмір сектора на дискеті дорівнює 512 байт.

Циліндр - загальна кількість доріжок, із яких вважати інформацію, не переміщуючи головок. Оскільки гнучкий диск має сенс тільки дві сторони, а дисковод для гнучких дисків - лише дві голівки, в гнучкому диску однією циліндр припадає дві доріжки.

У жорсткому диску можна знайти багато дискових пластин, кожна з яких має дві (чи більше) голівки, тому одному циліндру відповідає безліч доріжок. Кластер (чи осередок розміщення даних) - найменша область диска, яку операційна система використовує під час запису файла. Зазвичай кластер чи кілька секторів.

Перед використанням дискета мусить бути форматована, тобто. має бути створена її логічна фізична структура.

Дискеты вимагають акуратного звернення. Вони може бути пошкоджені, якщо:

- доторкатися до записувальною поверхні;

- писати на етикетці дискети олівцем, чи кульковою ручкою;

- згинати флоппі;

- перегрівати дискету (залишати під сонцем або близько батареї опалення);

- піддавати дискету впливу магнітних полів.

Накопичувачі на жорстких дисках об'єднуються в одному корпусі носій (носії) і пристрій зчитування/запису, і навіть, нерідко, і інтерфейсну частину, звану контролером жорсткого диска. Типовою конструкцією жорсткого диска є виконання як одного устрою - камери, всередині якої знаходиться чи більш дискових носіїв, поміщених однією вісю, та Блок головок зчитування /запису зі своїми загальними що призводить механізмом. Зазвичай, поруч із камерою носіїв і головок розташовуються схеми управління головками, дисками і найчастіше, інтерфейсна частина, й (чи) контролер. На інтерфейсній карті устрою розташовується власне інтерфейс дискового устрою, а контролер з його інтерфейсом розташований в самому пристрою З интерфейсным адаптером схеми нагромаджувача з'єднуються за допомогою комплекту шлейфів.

Принцип функціонування жорстких дисків аналогічний цьому принципу для ГМД:

- основні фізичні і логічні параметри ЖД;

- діаметр дисків. Найпоширеніші нагромаджувачі з діаметром дисків 2.2, 2.3, 3.14 і 5.25 дюймів;

- кількість поверхонь - визначає кількість фізичних дисків, нанизаних на вісь;

- кількість циліндрів - визначає, скільки доріжок розташовуватиметься в одній поверхні;

- кількість секторів - загальна кількість секторів усім доріжках всіх поверхонь нагромаджувача;

- кількість секторів на доріжці - загальна кількість секторів в одній доріжці. Для сучасних накопичувачів показник умовний, т.к. вони теж мають нерівне число секторів на зовнішніх і враження внутрішніх доріжках, приховане не від системи і користувача інтерфейсом устрою.

Час переходу від однієї доріжки в іншу зазвичай становить від 3.5 до 5 мілісекунд, а й у найшвидших моделей то, можливо від 0.6 до 1 мілісекунди. Це одна із визначальних швидкодія нагромаджувача, так як. саме перехід із доріжки є тривалим процесом у серії процесів довільного зчитування/запису на дисковому пристрої.

Час установки або пошуку - час, затрачуване пристроєм на переміщення головок зчитування/запису до потрібного циліндру з довільного становища.

Швидкість передачі, звана також пропускною спроможністю, визначає швидкість, з якою дані зчитуються чи записуються на диск по тому, як голівки займуть необхідне становище. Виміряється мб/с (MB/s) чи мегабитах в секунду (Mb/ps) і є характеристикою контролера і інтерфейсу.

Нині використовують у основному жорсткі диски ёмкостью від 10 Гб до 80 Гб. Найпопулярнішими є диски ёмністю 20, 30, 40 Гб.

Крім НГМД і НГМД частенько використовують змінні носії. Досить популярним накопичувачем є Zip. Він випускається як вбудованих чи автономних блоків, підключаються до рівнобіжного порту. Ці нагромаджувачі можуть зберігати 100 і 250 МБ даних на картриджах, нагадують дискету формату 3,5’’, забезпечують час доступу, однакову 29 мс, і швидкість передачі до 1 Мб/с. Якщо пристрій підключається до системи через паралельний порт, то швидкість передачі обмежена швидкість паралельного порту.

До типу накопичувачів на змінних жорстких дисках належить нагромаджувач Jaz. Ємність використовуваного картриджа — 1 чи 2 Гб. Недолік - високу вартість картриджа. Основне застосування — резервне копіювання даних.

У накопичувачах на магнітних стрічках (переважно у ролі таких пристроїв виступають стримеры) запис виготовляють міні-касети. Ємність таких касет — від 40 МБ до 13 Гб, швидкість передачі — від 2 до 9 МБ на хвилину, довжина стрічки — від 63,5 до 230 м, кількість доріжок — від 20 до 144.

CD-ROM - це оптичний носій інформації, призначений лише читання, у якому може зберігатися до 650 МБ даних. Доступ до даних на CD-ROM здійснюється швидше, ніж до даних на дискетах, але повільніше, ніж жорстких дисках.

Компакт-диск діаметром 120 мм (близько 4,75’’) виготовлений із полімеру і покритий металевою плівкою. Інформація зчитується саме з цієї металевої плівки, яка покривається полімером, захищаючи дані від ушкодження. CD-ROM є одностороннім носієм інформації.

Зчитування інформації з диска відбувається поза рахунок реєстрації змін інтенсивності відбитого від алюмінієвого шару випромінювання малопотужного лазера. Приймач чі фотодатчик визначає, позначилося чи промінь від гладкою поверхні, був розсіян чи поглинений. Розсіювання чи поглинання променя відбувається у місцях, де у процесі запису було нанесено поглиблення. Фотодатчик сприймає розсіяний промінь, і ця інформація від електричних сигналів надходить на мікропроцесор, який перетворює ці сигнали в двійкові дані чи звук.

Швидкість зчитування інформації з CD-ROM порівнюється зі швидкістю зчитування інформації з музичного диска (150 Кб/с), яку сприймають як одиницю. Сьогодні найпоширенішими є 52х- швидкісні нагромаджувачі CD-ROM (швидкість зчитування 7500 Кб/с).

Накопичувачі CD-R (CD-Recordable) дозволяють записувати власні компакт-диски.

Більш популярними є нагромаджувачі CD-RW, що дозволяють записувати і перезаписувати диски CD-RW, записувати диски CD-R, читати диски CD-ROM, тобто. є у певному сенсі універсальними.

Абревіатура DVD розшифровується як Digital Versatile Disk, тобто. універсальний цифровий диск. Маючи самі габарити, що звичайний компакт-диск, і дуже схожий принцип роботи, він вміщує надзвичайно багато інформації - від 4,7 до 17 Гбайт. Можливо, саме через велику ємность і називається універсальним. Щоправда, на сьогодні реально застосовується DVD-диск лише в двох областях: для зберігання відеофільмів (DVD-Video чи навіть DVD) і надвеликих баз даних (DVD-ROM, DVD-R).

Розкид ёмкостей виникає так: на відміну CD-ROM, диски DVD записуються по обидва боки. Понад те, із боку може бути завдані одну чи дві шару інформації. Отже, односторонні одношарові диски мають обсяг 4,7 Гбайт (їх часто називають DVD-5, тобто. диски ємністю майже п'ять Гбайт), двосторонні одношарові — 9,4 Гбайт (DVD-10), односторонні двошарові — 8,5 Гбайт (DVD-9), а двосторонні двошарові — 17 Гбайт (DVD-18). Залежно від обсягу потребують зберігання даних, і вибирається тип DVD-диска. Якщо йдеться про фільми, то, на двосторонніх дисках часто зберігають дві версії однієї картини - одна широкоекранна, друга у класичному телевізійному форматі.

Отже, тут приведений огляд основних пристроїв зовнішньої пам'яті із їхніх характеристик.

Периферійні пристрої

- Клавіатура комп'ютера складається з 6 груп клавіш:

1. Буквено-цифрові;

2. Керуючі (Enter, Backspace, Ctrl, Alt, Shift, Tab, Esc, Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock, Pause, Print Screen);

3.Функціональні (F1-F12);

4.Цифрова клавіатура;

5.Управління курсором (->, <-, Page Up, Page Down, Home, End, Delete, Insert);

6.Світлові індикатори функцій (Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock).

-Миша (механічна, оптична). Більшість програм використовують дві з трьох клавіш миші. Ліва клавіша - основна, їй управляють комп'ютером. Вона грає роль клавіші Enter. Функції правої клавіші залежать від програми. Посередині знаходиться колесо прокрутки, до якого битро звикаєш.

-Модем - мережевий адаптер. Може бути як зовнішнім, так і внутрішнім.

-Сканер автоматично зчитує з паперових носіїв і вводить в ПК будь-які друковані тексти та зображення.

-Мікрофон служить для введення звуку в комп'ютер.

-Монітор (дисплей) призначений для відображення інформації на екрані. Найбільш часто в сучасних ПК використовуються монітори SVGA з роздільною здатністю (кількістю точок, що розміщуються по горизонталі і по вертикалі на екрані монітора) 800 * 600, 1024 * 768, 1280 * 1024, 1600 * 1200 при передачі до 16,8 млн. кольорів.

Розмір екрану монітора - від 15 до 22 дюймів по діагоналі, але найчастіше - 17 дюймів (35,5 см). Розмір точки (зерна) - від 0,32 мм до 0,21 мм. Чим він менше, тим краще.

ПК, які забезпечені телевізійними моніторами (ЕПТ), вже не так популярні. З них перевагу слід віддавати моніторам з низьким рівнем випромінювання (Low Radiation). Рідкокристалічні дисплеї (LCD) більш безпечні, і більшість комп'ютерів мають саме такий монітор.

-Принтер призначений для роздруківки тексту і графічних зображень. Принтери бувають матричні, струменеві та лазерні. У матричних принтерах зображення формується з точок ударним способом. Струменеві принтери в друкуючій голівці замість голок мають тонкі трубочки - сопла, через які на папір викидаються дрібні крапельки чорнила. Струменеві принтери виконують і кольоровий друк змішанням базових кольорів. Гідність - висока якість друку, недолік - небезпека засихання чорнила, висока вартість витратних матеріалів.

У лазерних принтерах застосовується електрографічний спосіб формування зображень. Лазер служить для створення надтонкого світлового променя, викреслюється на поверхні попередньо зарядженого світлочутливого барабана контури невидимого точкового електронного зображення. Після прояви електронного зображення порошком фарби (тонера), налипає на розряджені ділянки, виконується друк - перенесення тонера з барабана на папір і закріплення зображення на папері розігрівом тонера до його розплавлення. Лазерні принтери забезпечують найбільш високоякісний друк з високою швидкодією. Широко використовуються кольорові лазерні принтери.

-Звукові колонки виводять звук. Якість звучання залежить - знову-таки - від потужності динаміків і матеріалу, з якого виготовлені корпуси (переважно дерево) і його обсягу.Важливу роль відіграє наявність фазоінвертора (отвір на передній панелі) і кількість смуг відтворюваних частот (високі, середні і низькі динаміки на кожній колонці).

-USB-накопичувачі на флеш-пам'яті, на мій погляд, стали самим універсальним засобом перенесення інформації. Це мініатюрний пристрій розміром і вагою менше запальнички. Воно має високу механічну міцність, не боїться електромагнітних випромінювань, спеки та холоду, пилу і бруду.

Сама чутлива частина накопичувача - роз'єм, прикритий ковпачком. Обсяг цих пристроїв коливається від 256 Мбайт до 32 Гбайт, що дозволяє підібрати накопичувач потрібної ємності, враховуючи потреби. Завдяки інтерфейсу, USB накопичувач можна підключити до будь-якого сучасного комп'ютера. Він працює з операційними системами Windows 98SE/Me/2000/XP/Vista/7, Mac OS 8.6 ~ 10.1, Linux 2.4. У Windows навіть не потрібно встановлювати ніяких драйверів: підключив в USB-порт - і працюй.

-Веб-камера потрібна для введення динамічного зображення в комп'ютер і звуку (для спілкування та можливості створення телеконференцій).

-Джерело безперебійного живлення потрібен на випадок аварійного відключення електроенергії.