Файл: Учебник для вузов Общие сведения Аппаратное обеспечение.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.03.2024

Просмотров: 225

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




PicoBTX

203 × 267

1 слот и 4 отверстия для монтажа платы

WTX

355,6 ×

425,4

для высокопроизводительных рабочих станций и серверов среднего уровня

Известны и другие форм-факторы, редко используемые в настоящее время (LPX, MiniLPX, NLX и пр.). От форм-фактора зависит тип систем- ного блока ПК.

Пример расположения портов ввода/вывода на задней панели мате- ринской платы, приведенный в спецификации ATX, показан на рисунке 2.10.


Рисунок 2.10. Пример портов внешних устройств на задней панели Наиболее важными микросхемами материнской платы являются се-

верный (при его наличии) и южный мост чипсета. Именно чипсет опреде- ляет, в значительной степени, особенности материнской платы и то, какие устройства могут подключаться к ней.

В настоящее время фирма Intel ввела классификацию своих мате- ринских плат по их назначению (см. таблицу 2.6), полный список приве- ден по адресу http://www.intel.com/cd/products/services/emea/rus/motherboards/desktop/323255.htm

Таблица 2.6. Серии материнских плат фирмы Intel для настольных ПК


Характеристика

Серия

Extreme

Media

Executive

Classic

Назначение

Extreme-

процессоры

Медиа-

центры

Для

бизнеса

Классика

Плата, пример

DZ77RE75K

DH77KC

DQ77CP

DH61ZE

Чипсет

Intel® Z77

Intel® H77

Intel® Q77

Intel® H61

Разъем процессора

LGA1156

LGA1156

LGA1155

LGA1155



В соответствии с описанием фирмы-производителя материнская плата Intel® Desktop Board DQ77CP имеет следующие основные характе- ристики:


Форм-фактор

MicroATX

Процессор

Intel Core 2-го и 3-го поколения

Память

Четыре 240-контактных разъемов DIMM для двухканаль- ных модулей DDR3 1600, 1333 или 1066 МГц

Поддержка до 32 ГБ системной памяти

Чипсет

Intel® Q77 Express

Аудио

Подсистема Intel®HighDefinitionAudioв следующей

конфигурации: 8-канальная (6.2) аудиоподсистема с под- держкой аудиокодека Realtek ALC892

Видео

Встроенная графическая подсистема процессоров

Сеть

Гигабитная (10/100/1000 Мбит/сек) сетевая подсистема на

базе e Intel® 82579LM Gigabit Ethernet Controller

Периферийн ый интерфейс

4 порта USB3.0

8 портов USB2.0

Один последовательный порт Пять портов SerialATA

Порты PS/2 для клавиатуры и мыши Один последовательный порт наушников

Один разъем параллельного порта на заднюю панель

Возможности расширения

Один разъем для дополнительной платы PCI Express x16 Один разъем PCI Express 2.0 x1

Два разъема PCI Conventional

Внешний вид материнской платы Intel DQ77CP показан на рисунке

2.11, ее схема на рисунке 2.12.



Рисунок 2.11. Материнская плата Intel DQ77CP





Рисунок 2.12. Схема материнской платы Intel DQ77CP


Обозначения на схеме:

A Conventional PCI add-in card connector

S Battery

B Conventional PCI add-in card connector

T Piezoelectric speaker

C PCI Express x1 add-in card connector

U eSATA 3.0 Gb/s connector (red)

D PCI Express x16 add-in card connector

V Alternate front panel power/sleep LED

header

E Back panel connectors

W Front panel header

F 12 V processor core voltage connector

(2 x 2 pin)

X Standby power LED

G LGA1155 processor socket

Y BIOS Setup configuration jumper block

H Rear chassis fan header

Z SATA 3.0 Gb/s connectors (black)

I Processor fan header

AA SATA 6.0 Gb/s connectors (blue)

J DIMM 3 (Channel A DIMM 0)

BB Front panel USB 3.0 connector (blue)

K DIMM 1 (Channel A DIMM 1)

CC Intel® Management Engine “M” state LED

L DIMM 4 (Channel B DIMM 0)

DD Intel Q77 Express Chipset

M DIMM 2 (Channel B DIMM 1)

EE Front panel USB 2.0 connector

N Front chassis fan header

FF Front panel USB 2.0 connector

O Chassis intrusion header

GG Serial port connector

P Low Pin Count (LPC) Debug header

HH S/PDIF out header

Q Main power connector (2 x 12)

II Front panel audio header

R Intel® Management Engine BIOS Ex-

tension (Intel® MEBX) Reset header

JJ Internal mono speaker header


На материнской плате присутствует еще одна маленькая, но очень важная микросхема материнской платы BIOS (Basic Input-Output System

  • базовая система ввода-вывода), а также устройства для ее питания микросхема BP_BIOS и аккумуляторная батарейка (BATTERY). Назначе- ние этой микросхемы с постоянным питанием и наличием собственной энергонезависимой памяти (перепрограммируемая Flash EEPROM):

    • конфигурирование компьютера (программа BIOS Setup) и сохране- ние параметров конфигурации;

    • выполнение программы часов и календаря компьютера;

    • при включении компьютера:

      • выполнение программы самотестирования;

      • поиск главной загрузочной записи (МBR) на дисках;

      • далее MBR выполняет сканирование дисков для поиска загру- зочного раздела, и, если он найден, запускает в работу опера- ционную систему.

В программе BIOS Setup (которая запускается нажатием клавиши Delete или другой в момент включения компьютера) есть возможность настроить порядок устройств для поиска загрузчика операционной систе- мы если необходимо, ее можно загрузить с CD, DVD диска или даже че-

рез USB-порт. Эта возможность необходима для установки новой опера- ционной системы на компьютер (или ее переустановки).

Назначение слотов (разъемов) на материнской плате – подключение различных плат сопряжения с внешними устройствами и реализация до- полнительных возможностей:

  • PCI Express x16 только для соответствующих видеоплат;

  • PCI Express x1 – новые звуковые, сетевые платы;

  • PCI – старые звуковые, сетевые платы, внутренние модемы, FM-, TV-тюнеры.

PCI (Peripheral Component Interconnect bus) – шина для подсоедине- ния периферийных устройств. Впервые массово применяться начала для Pentium-систем.

Шина PCI Express x16 пришла на смену шине AGP, ранее использо-
вавшейся для подключения видеокарт.

Внутренние порты, расположенные на материнской плате, служат для подключения устройств:

  • Serial ATA – дисковые устройства (HD, DVD) соответствующего типа;

  • ATA IDE дисковые устройства (HD, CD, DVD) соответствующе- го типа.

ATA (Advanced Technology Attachment) – спецификация интерфейса для подключения дисковых устройств. IDE (Integrated Drive Electronics) – диск со встроенным контроллером управления для подключения c помо- щью параллельного интерфейса спецификации ATA.

Serial ATA – новый последовательный ин- терфейс подключения дисков. На рисунке 2.13 показаны кабели подключения для дисков парал- лельного и последовательного интерфейсов.

Внешний порт – разъем на задней или пе- редней панели системного блока, используется для подключения различных устройств:

  • USB 2.0, 3.0 принтеры, сканеры, внешние модемы, TV-тюнеры, клавиатура, мышь, внешние дисковые накопители, Flash Drive

и многое другое;

  • IEEE-1394 цифровые видеокамеры, дис- ковые устройства;

  • PS/2 клавиатура и мышь;

Рисунок 2.13. Кабели подключения IDE и SATA


  • при наличии интегрированной видиоподсистемы разъем DVI – циф- ровой выход на монитор или VGA – аналоговый (см. рисунок 2.8);

  • при наличии интегрированной аудиоподсистемы разъемы для под- ключения колонок и микрофона.

Кроме того, могут присутствовать устаревшие на сегодняшний день порты:

  • COM мышь, модем и пр.;

  • LPT принтер, сканер.

Новые интерфейсы подключения внешних устройств – USB, SATA, IEEE-1394 (FireWire), DVI – последовательные шины (Serial Bus) с не- большим количеством проводов (4