Файл: Учебник для вузов Общие сведения Аппаратное обеспечение.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.03.2024

Просмотров: 181

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

Контрольные вопросы к главе 1


      1. В чем заключается задача изучения курса «Информатика» в вузе?

      2. Что такое «информация», какие виды ее Вы знаете?

      3. Как измеряется объем компьютерной информации?

      4. В какой системе счисления представлена информация при ее об- работке и хранении на компьютере?

      5. Какие кодировки используются для работы с кириллицей? Что та- кое UTF-8?

      6. В чем разница при кодировании целых и вещественных чисел?

      7. Что такое RGB и CVYK?

      8. Что такое частота дискредитации и глубина кодирования звука? В каких единицах измеряется битрейт?

      9. Какие форматы и стандарты кодирования видеоинформации Вы знаете?

      10. В чем разница необратимого и обратимого сжатия информации, где они используются?

      11. Как наказывается неправомерный доступ к компьютерной инфор- мации и распространение вредоносных программ по законода- тельству РФ?

      12. Какие основные положения по организации рабочих мест пользо- вателей ПК Вы должны выполнять в соответствии с СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03?


Глава 2. Аппаратное обеспечение персональных компьютеров







Простые пользователи обычно имеют дело с персональными ком- пьютерами (ПК), поэтому в дальнейшем речь пойдет именно о них.

Наиболее известны и распространены ПК на базе процессоров фир- мы Intel и их аналогов (ранее их называли IBM-совместимые ПК) и ПК фирмы Apple – Macintosh (iMac, Mac mini и пр.).

В последние годы все более широкое распространение получают но- утбуки и планшетные компьютеры (см.
рисунок 2.1).

Рисунок 2.1. Настольный ПК, ноутбук и планшет


Историю развития средств вычислительной техники можно найти во многих учебниках по информатике или в Интернете, например на сайте Свободной энциклопедии – Википедии (http://ru.wikipedia.org/wiki/Ком-пьютери http://ru.wikipedia.org/wiki/История_персональных_компьютеров).

Прежде всего, это процессор, материнская плата и ее главные мик- росхемы – чипсет, определяющий всю архитектуру компьютера, возмож- ные типы основной оперативной памяти, видеокарт, дисковых устройств, мониторов, принтеров и других периферийных устройств.

Знание современных технических средств, а также истории их раз- вития, необходимо каждому пользователю ПК. Обновление всех компо- нентов ПК идет стремительными темпами. Не так давно появились много- ядерные процессоры для настольных компьютеров, ноутбуков и планше- тов; новые шины для высокоскоростной работы с памятью, видеоподси- стемой, жесткими дисками; интегрированные контроллеры для работы с гигабитными проводными сетями и с беспроводными сетями. Жидкокри- сталлические мониторы вытеснили с рынка мониторы на электронно- лучевых трубках. Продвигается новая концепция домашнего компьютера

– медиацентра, который не только работает с DVD-дисками и имеет каче- ственную многоканальную аудиосистему, но и работает с радио- и телеви- зионными трансляциями Интернета, а также с FM и TV-тюнерами, кото-
рыми комплектуется ПК, с программируемым управлением этими сред- ствами.

Умение подобрать необходимую конфигурацию ПК или осознанно выбрать ноутбук позволит избежать покупки морально устаревшего обо- рудования, цена которого может ненамного отличаться от новой, более совершенной техники. Так, в компьютерных магазинах часто можно встретить типовые конфигурации ПК с морально устаревшими процессо- рами и с жесткими дисками не самых оптимальных объемов (часто новый диск с емкостью в 2 раза большей, чем более старый, бывает дороже всего лишь на 10-20%).

Чтобы Ваш ПК всегда быстро работал и оперативно выполнял все необходимые функции, необходимо самому пользователю разбираться в основном аппаратном обеспечении и соответствующем ему программном обеспечении.

    1. 1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   31

Процессор






На небольшой кремниевой пластине размещены сотни миллионов транзисторов-переключателей и каналов передачи данных. Кроме цен- трального процессора (CPU) в современных компьютерах значительную роль играет процессор видеокарты, который занимается обработкой ви- деоинформации. В 2010 году при переходе на 32 нм технологию корпора- ция Intel разместила в одном корпусе центрального процессора также вто-


рую микросхему – видеоядро HD Graphics (GPU), в последующем совме- стив их на одном чипе.

От процессора в значительной степени зависит скорость работы ПК (лимитирующим фактором также может быть объем оперативной памяти). Процессор имеет сложную архитектуру, свою высокоскоростную буфер- ную память (кэш), использует специальные технологии обработки инфор- мации.

Простейшая принципиальная схема микропроцессора Intel пред- ставлена на рисунке 2.2 (по данным фирмы Intel).





Рисунок 2.2. Принципиальная схема процессора по данным фирмы Intel

Принцип работы центрального процессора можно представить сле- дующим образом. Информация для обработки под управлением блока предварительной выборки поступает из системной памяти через блок ши- ны в кэш данных процессора, команды обработки информации – в ко- мандную кэш-память. Блок декодировки раскодирует команды, преобра- зуя их в двоичный код, который пересылается в управляющий блок и в кэш данных, давая им указание о том, как с полученной командой посту-

пать дальше. Арифметическое логическое
устройство выполняет готовые к исполнению команды и заносит результаты в блок регистров. Далее со- держимое регистров передается в системную память или на внешние устройства. Более подробное описание выполнения процессором простой операции сложения 2+3 можно найти по адресу http://www.intel.com/plt/cd/corporate/emea/rus/museum/mpuworks.swf, здесь же в глоссарии приведено краткое описание функций всех устройств, по- казанных на рисунке 2.2.

Скорость работы процессора зависит в настоящее время, прежде всего от типа и архитектуры процессора, а также от его тактовой частоты и объема кэш-памяти. Процессоры Intel Pentium и Core используют техно- логию конвейерной обработки данных, в результате чего за один такт вы- полняется несколько машинных операций. Многоядерные процессоры позволяют увеличить производительность ПК за счет одновременного выполнения нескольких программ пользователя на разных ядрах или вы- полнения одной программы на нескольких ядрах, если она предусматри- вает параллельную многопроцессорную обработку данных. Скорость об- работки информации процессором может также лимитироваться скоро- стью поступления этой информации из оперативной памяти.

Процессоры выпускаются различными фирмами, для различных ти- пов компьютеров и для другой электроники. Так, фирма Intel (www.intel.com) выпускает процессоры не только для настольных ПК, но и для ноутбуков, серверов, коммуникаторов и другого оборудования (см. таблицу 2.1). Другой наиболее известный производитель – фирма AMD (www.amd.com).

Таблица 2.1. Процессоры фирмы Intel различного назначения


Для настольных ПК
Для ноутбуков и КПК
Для серверов
Сетевые
Ввода/ вывода

Core™ i7
Core™ i3 - i7
Itanium®
IXP465
IOP348

Core™ i5
Core™ M
Xeon® E7
IXP460
IOP342

Core™ i3
Atom™
Xeon® E5
IXP455
IOP341

Pentium® G
Pentium®
Xeon® E3
IXP435
IOP340

Смотрите также файлы