Файл: Учебник для вузов Общие сведения Аппаратное обеспечение.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.03.2024

Просмотров: 166

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Общие сведения об информационных процессах

Кодирование информации

Кодирование изображений Изображение – некоторая двумерную область, свойства каждой точ- ки (pixel, пиксель) которой могут быть описаны (координаты, цвет, про- зрачность…).Множество точек называется растром (bit map, dot matrix, raster) (см. рис. 1.12), а изображение, которое формируется на основе растра, называются растровым. На экране монитора всегда формируется растро- вое изображение, однако, для хранения может использоваться и векторное представление информация, где изображение представлено в виде набора графических объектов с их координатами и свойствами (линия, овал, пря- моугольник, текст и т. п.). Рис. 1.12. Растровое изображение на экране монитораНа мониторе и в растровых изображениях число пикселей по гори- зонтали и по вертикали называют разрешением(resolution). Наиболее ча- сто используются 1024×768 или 1280×800, 1280×1024 (для 15, 17 19), 720×576 (качество обычных DVD-фильмов), 1920×1080 и 1920×720 (теле- видение высокой четкости HDTV – стандарты 1080i и 720p). Каждый пик- сель изображения нумеруется, начиная с нуля слева направо и сверху вниз. Для представления цвета используются цветовые модели. Цветоваямодель(color model) – это правило, по которому может быть определен цвет. Самая простая двухцветная модель – битовая. В ней для описанияцвета каждого пикселя (чёрного или белого) используется всего один бит. Для представления полноцветных изображений используются не-сколько более сложных моделей. Известно, что любой цвет может быть представлен как сумма трёх основных цветов: красного, зелёного и синего. Если интенсивность каждого цвета представить числом, то любой цвет бу- дет выражаться через набор из трёх чисел. Так определяется наиболее из- вестная цветовая RGB-модель (Red-Green-Blue). На каждое число отводит- ся один байт. Так можно представить 224 цвета, то есть примерно 16,7 млн. цветов. Белый цвет в этой модели представляется как (1,1,1), чёрный – (0,0,0), красный (1,0,0), синий (0,0,1). Жёлтый цвет является комбинацией красного и зелёного и потому представляется как (1,1,0).Цветовая модель RGB была стандартизирована в 1931 г. и впервые использована в цветном телевидении. Модель RGB является аддитивноймоделью, то есть цвет получается в результате сложения базовых цветов. Существуют и другие цветовые модели, которые для ряда задач оказыва- ются более предпочтительными, чем RGB-модель. Например, для пред- ставления цвета в принтерах используется субтрактивная CMYK-модель (Cyan-Magenta-Yellow-blacK), цвет в которой получается в результате вы- читания базовых цветов из белого цвета. Белому цвету в этой модели соот- ветствует (0,0,0,0), чёрному - (0,0,0,1), голубому - (1,0,0,0), сиреневому - (0,1,0,0), жёлтому - (0,0,1,0). В цветовой модели HSV(Hue-Saturation- Value) цвет представляется через цвет, насыщенность и значение, а в мо- дели HLS(Hue-Lightness-Saturation) через оттенок, яркость и насыщен- ность. Современные графические редакторы, как правило, могут работать с несколькими цветовыми моделями.Кроме растрового изображения на экране монитора существуют гра- фические форматы файлов, сохраняющие растровую или векторную гра- фическую информацию. С такой информацией работают специальные про- граммы, которые преобразуют векторные изображения в растровые, отоб- ражаемые на мониторе. Кодирование звуковой информации Звук можно описать в виде совокупности синусоидальных волн определённых частоты и амплитуды. Частота волны определяет высоту звукового тона, амплитуда – громкость звука. Частота измеряется в герцах (Гц, Hz). Диапазон слышимости для человека составляет от 20 Гц до 17000 Гц (или 17 кГц).Задача цифрового представления звука сводится измерению интен- сивности звука через заданный интервал времени (например, 48 раз за 0,001 секунды). Принцип такого представления изображён на рис. 1.13.

Законодательство Российской Федерации о защите компьютерной информации

Требования к организации рабочих мест пользователей ПК

Контрольные вопросы к главе 1

Глава 2. Аппаратное обеспечение персональных компьютеров

Процессор

Чипсет

Материнская плата

Оперативная память

Устройства хранения информации

Устройства ввода информации

Устройства вывода информации

2.8 Оборудование компьютерных сетей

2.9 Оборудование беспроводных сетей

2.10. Дополнительное оборудование

Контрольные вопросы к главе 2

Глава 3. Программное обеспечение

Операционные системы


для текстурных и растровых операций. Программы генерации видеоизоб- ражения (шейдеры) подразделяются на вершинные, пиксельные и геомет- рические шейдеры (последние только для DirectX 10 и 11). Вершинные программы-шейдеры отвечают за построение и изменение 3D-объектов, построенных из трехмерных точек (вершин). Пиксельные программы- шейдеры позволяют менять цвета и интенсивность пикселей в результате каких-либо событий в программах. Геометрические шейдеры изменяют параметры трехмерных изображений, позволяют ломать, модифицировать и уничтожать их. Новые стандарты графического интерфейса DirectX 10 и 11 опираются на архитектуру унифицированных (единых) шейдеров, то


есть структура кода вершинных, геометрических и пиксельных программ единая, хотя шейдеры выполняют разную работу.

Основные характеристики некоторых видеокарт интерфейсом PCI Express) приведены в таблице 2.16.

Таблица 2.16. Технические характеристики некоторых видеокарт



Видеоадаптер

Процес- соры, частота, МГц

Память, частота МГц


Тип памяти

Число потоковых процессоров


Объем памяти

GeForce GTX 650

1071

5000

GDDR5

256bit

384

1024 МБ

GeForce GTX 760

980

6008

GDDR5

256bit

1152

2048 МБ

GeForce GTX 980

1127

7000

GDDR5

256 bit

2048

4096 МБ

Radeon R5 230

625

1066

GDDR3

64 bit

8160

1024 МБ

Radeon R7 260X

1100

1625

GDDR5

128 bit

896

2048 МБ

Radeon R9 290X

1040

5200

GDDR5

512 bit

2816

4096 МБ


Производительность видеокарты зависит как от частоты видеопро- цессора, так и от количества потоковых процессоров, а также от объема видеопамяти, используемой для хранения текстур и от ширина шины па- мяти. Современные шины памяти имеют ширину от 128 до 512 бит.

Следует заметить, что стоимость видеокарт с памятью 1024 МБ 1000

6000 руб. и выше, цена самых новых видеокарт доходит до 30000 руб.

Современные видеокарты могут обеспечивать работу с разрешением до 2560 на 1600 пикселей, выходы DVI, VGA, HDMI (разрешение HDTV 1920×1080, обычное DVD качество 720×576).

Видеокарты могут потреблять до 500 Вт электроэнергии и выделять соответствующее количество тепла при этом. Подобное количество тепла, выделяемое с поверхности одного кремниевого чипа, может легко его сжечь кристалл. Охлаждение процессора и памяти видеокарт обычновы- полняется с помощью кулера (вентилятор + радиатор).

      1. 1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   31

Монитор






В настоящее время основным типом мониторов для ПК является жидкокристаллический (ЖК, LCD – Liquid Crysta Display). До недавнего времени выпускались и использовались ЭЛТ (CRT) мониторы на основе электронно-лучевой трубки (см. рисунок 2.31).




Рисунок 2.31. ЖК- и ЭЛТ-монитор

Кроме того, существуют плазменные панели большого размера (42"

60"), которые в основном используются в домашних кинотеатрах.

Во всех типах мониторов для формирования цветного изображения используется цветовая схема RGB (см. раздел 1.2.3).

Сенсорные мониторы (см. ранее п. 2.6.4) могут быть одновременно устройствами ввода и вывода информации.

Основные характеристики современного монитора следующие.

Размер экрана – обычно измеряется по диагонали в дюймах и со- ставляет у современных ЖК-мониторов 17, 19, 20, 21, 22, 24, 27, 30, 32, 40, 46 (стоимость соответственно от 5000 до 88000 руб.).

Разрешение (разрешающая способность) характеризует способ- ность отображать на экране определенное количество точек по горизонта- ли и вертикали. Для каждого монитора существует определенное макси- мально возможное разрешение (которое должно согласовываться с воз- можным разрешением видеокарты). Обычное разрешение для 17 1024×768, для мониторов больших размеров может использоваться разре- шение 1280×1024, 1600×1200, 1920×1200, 2560×1600, 3840×2400. Для ЖК


мониторов существует штатное разрешение, которое соответствует коли- честву жидкокристаллических пикселей. У
мониторов большого размера соотношение сторон может быть 4:3 или 16:9 (см. таблицу 2.17).

Таблица 2.17. Характеристика ЖК-мониторов


Диагональ, дюймы

Разрешение

Соотношение сторон

42

1920×1080

16:9

40

1920×1080

16:9

34

3440x1440

21:9

32

2560x1440

16:9

27

1920×1080

16:9

24

1920×1080

16:9

21,5

1920×1080

16:9

20

1600×900

16:9

Частота кадровой развертки или частота смены кадров, выражен- ная в герцах (Гц) – сколько в секунду изображение обновляется. Показа- тель имел большое значение для ЭЛТ-мониторов, где изображение посто- янно регенерировалось бегущим по строчкам лучом: чем выше у них была частота кадровой развертки, тем меньше был уровень нежелательного мерцания изображения, и, следовательно, меньше нагрузка на зрение. По- этому желаемым значением было 80 - 85 Гц. Для ЖК-мониторов исполь- зуется частота 60 Гц, т. к. изображение у них не мерцает.

Шаг точки – это расстояние по диагонали между двумя пикселями жидких кристаллов или точками люминофора одного цвета. Этот размер обычно выражается в миллиметрах (например, 0,297 мм).

Для ЖК-мониторов в паспортных данных указываются также сле- дующие характеристики:

Яркость обычно имеет значение 250 – 300 кд/кв. м.

Контрастность 400:1,
550:1, 600:1.

Время отклика пикселя 8 16 мс.

Угол обзора: по горизонтали (например, 170°) и по вертикали (170°).

Ориентация экрана у ЖК-монитора в отличие от ЭЛТ-монитора может быть как ландшафтная (горизонтальная), так и портретная (верти- кальная). В то время как традиционные экраны ЭЛТ-мониторов и ЖК- экраны ноутбуков имеют только ландшафтную ориентацию, обусловлен- ную тем, что поле зрения человека в горизонтальном направлении шире,

чем в вертикальном, в ряде случаев (работа с текстовыми документами, Web-страницами) удобнее работать с экраном портретной ориентации. ЖК-мониторы некоторых моделей можно развернуть на 90° с сохранени- ем правильной ориентации изображения.

Мониторы, подобно всем электрическим приборам, должны соот- ветствовать требованиям по безопасной эксплуатации, закрепленным в соответствующих стандартах. В паспортных данных мониторов можно найти, например, соответствие их следующим стандартам:

  • по энергосбережению: EPA Energy Star;

  • электрической безопасности: CE (EU), CUL, SEMKO (Швеция), TUV- GS (Германия), UL (USA), ГОСТ;

  • электромагнитной совместимости: C-Tick, FCC Класс B;

  • по эргономике: ISO 13406-2, FCC-B, C-TICK, VCCI-2;

  • защиты окружающей среды: TCO-99;

  • Plug&Play: DDC-2B

Тип подключения ЖК-монитора к видеокарте компьютера может быть цифровой – DVI-интерфейс или аналоговый – VGA-интерфейс (у старых моделей).

ЖК-мониторы, в отличие от ЭЛТ, работают с цифровым сигналом, и использование DVI-интерфейса позволяет избежать двойного преобразо-