16. Шины, характеристики шин. Системная шина. Структура и принцип работы.

Шины – среда передачи информации, системно включающая в себя кодовую шину данных, кодовую шину адреса, кодовую шину команд, шина питания.

Системная шина обеспечивается тремя направлениями передачи информации:

• Между микропроцессором и ОЗУ

• Между микропроцессором и контролируемыми внешними устройствами

• Между ОЗУ и внешними устройствами, которые работают в режиме прямого доступа к памяти.

Характеристики системной шины:

• Количество обслуживающихся ею устройств;

• Пропускная способность, которая зависит от разрядности (ширины шины) и тактовой частоты.

Два типа:

• PCI (шина ввода/вывода) – наиб.распростр., позволяет выполнять автоматическое определение и настройку подключенного к шине устройства и обеспечить единоличное управление шиной внешним устройствам (процессор выдает команду принтеру, принтер, чтобы не отвл. комп. напрямую к шине)

• AGP (графика) – магистраль между видеокартой и оперативной памятью. Чтобы надолго не занимать системную шину.

17. Виды памяти компьютера. Назначение и характеристики.

Память: запоминает элементы, обычно является адресной.

Персональное ЭВМ использует три вида памяти: постоянная (ПЗУ), оперативная (ОЗУ) и CMOS (внутренняя)+внешняя память.

1. ROM – ПЗУ – хранит информацию, которая может быть только считана, не энергозависимая, хранит наборы программ и данные базовых систем ввода/вывода (BDOS), а именно: программы ввода/вывода, тестирования при вкл/выкл, программы начала загрузки операционных систем;

2. RAM – ОЗУ – энергозависима, позволяет записывать/перезаписывать, мин объем оперативной памяти – 1 байт.

Для построения запоминающих устройств применяются схемы статистической и динамической памяти. Элементарная ячейка памяти – статистический триппер, который может находиться либо в возбужденном состоянии, либо в сброшенном. Состояние триппера не меняется, если не прерывается питание или если не запоминаются новые данные.

Требует постоянного использования энергии → статистическая память используется в самых узких местах (cash-память)

ПЗУ реализовано на схемах динамической памяти. Информация сохраняется с помощью заряда конденсаторов. В кристалле. Время хранения заряда ограничено →требуется периодическое восстановление (регенерация).

18. Внешние (периферийные) устройства, способы их подключения. Принципы их действия.

Внешняя память – организована с помощью: магнитных дисков, жестких дисков (набор магнитных дисков, расположенных соосно, каждый должен быть подготовлен к работе (отформатирован)) (концентрические дорожки и читаемая головка). В процессе форматирования: нумеруются диски (с 0) и дорожки. Диски→ на секторы→нумеруются. Информация на дисках хранится в виде файлов. Нужно знать имя файла, чтобы воспользоваться ею. На оперативной памяти→в виде переменной

Середина 2000-х г.г. – для подключения ПУ используется USB-порт (внешняя (flash) память подключается через USB-порт). ПУ с поддержкой USB. При подключении к компьютеру автоматически распознаются системой и готовы к работе без вмешательства пользователя. Такие устройства можно подключать, не выключая компьютер. Устройства с небольшим энергопотреблением, питание непосредственно от шины. Plug&play – подключай и работай. Flash-память представляет собой микросхемы, но логические структуры данных, которые хранятся на flash-памяти, такая же логическая структура, как и на жестких дисках →файлы.

Клавиатура – представляет собой набор переключателей, объединенных в матрицу. ASKI код. В клавиатуре существует буфер памяти (обычно емкость=16 б)

Сканеры – это устройство, которое, анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта. Сканирование графических изображений. Должно быть преобразовано в последовательность символов с помощью с помощью программы расшифровки (распознавания) образов символов.

Мышь –  координатное устройство ввода для управления курсором и отдачи различных команд компьютеру, с колесиком/с лазером. Учитывается скорость и расстояние, на которое мышь переместилась и интерпретируется в перемещение на экране монитора.

Монитор – конструктивно законченное устройство, предназначенное для визуального отображения информации. Современный монитор состоит из экрана (дисплея), блока питания, плат управления и корпуса. Информация для отображения на мониторе поступает с электронного устройства, формирующего видеосигнал (в компьютере — видеокарта). Принцип формирования растра (развертка пикселей). У цветного монитора – смешение 3 цветов разной интенсивности; 3 пикселя, стоящие рядом, →в 1, но окр. в разн. цвета→пространственное усреднение цвета. Характеристика монитора: размер экрана, размер зерна (чем < зерно, тем четче изображение), частота кадров (скорость, с которой происходит воспроизведение изображения), полоса пропускания (диапазон частот, в пределах которых гарантирована устойчивая работа монитора). ЖК монитор -

ЖК: Конструктивно дисплей состоит из следующих элементов:

• ЖК-матрицы (первоначально — плоский пакет стеклянных пластин, между слоями которого и располагаются жидкие кристаллы; в 2000-е годы начали применяться гибкие материалы на основе полимеров);

• источников света для подсветки;

• контактного жгута (проводов);

• корпуса, чаще пластикового, с металлической рамкой для придания жёсткости.

Состав пикселя ЖК-матрицы:

• два прозрачных электрода;

• слой молекул, расположенный между электродами;

• два поляризационных фильтра, плоскости поляризации которых (как правило) перпендикулярны.

Плазма: основанный на явлении свечения люминофора под воздействием ультрафиолетовых лучей, возникающих при электрическом разряде в ионизированном газе, иначе говоря в плазме. Недостатки: более высокое энергопотребление и меньший срок службы в сравнении с ЖК.

Принтеры – это внешнее периферийное устройство компьютера, предназначенное для вывода текстовой или графической информации, хранящейся в компьютере, на твёрдый физический носитель, обычно бумагу. Истор.первый – игольчатый. Струйные (изображение на носителе формируется из точек. Но вместо головок с иголками в струйных принтерах используется матрица дюз (то есть головка), печатающая жидкими красителями), лазерные (порошок, разогрев, впекается).