Файл: Учебник для вузов Общие сведения Аппаратное обеспечение.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.03.2024

Просмотров: 191

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




  • аудио- и видеомонтаж;

  • распознавание рукописного текста пр.






Рисунок 2.26. Графический планшет и интерактивный перьевой дисплей


В таблице 2.15 приведены некоторые технические характеристики дигитайзера и планшета.

Таблица 2.15. Техническая характеристика дигитайзера и планшета


Наименование

Дигитайзера CalComp

DrawingBoard V 2436

Планшет Wacom Intuos3

A4

Формат

А1

A4

Драйверы

Microsoft Windows 95/98/NT/Me/2000/XP

Интерфейс

USB, RS-232

USB

Точность

± 0.002 дюйм 0.051 мм)

± 0,25 мм

Разрешение

До 500 линий/мм

0,005 мм

Технология

Электромагнитная

Электромагнитный резо-

нанс

Режим работы

Point, line, run, track, incremen-

tal, prompt

Программы Adobe Pho-

toshop, Corel GS и др.

Курсор

16-и кнопочный курсор, про-

водной

8 кнопок и 2 сенсорные

полоски



      1. Сенсорный монитор


Сенсорные мониторы отличаются от обычных мониторов тем, что они имеют на поверхности экрана специальное покрытие, которое чув- ствительно к прикосновениям и передает координаты этого прикоснове- ния через специальный драйвер в операционную систему. Наиболее часто


драйвер эмулирует манипулятор мышь компьютера, либо взаимодействует
со специальным программным обеспечением. Сенсорные экраны исполь- зуются также в мобильных телефонах, КПК, ПК-моноблоках, в интерак- тивных учебных досках и других устройствах. Сенсорные мониторы в настоящее время наиболее часто можно встретить в терминалах по оплате различных услуг, информационных системах вокзалов, в ресторанах при оформлении заказов официантами и т. п. Они могут использоваться как мониторы обычных настольных ПК. Cуществуют ПК-моноблоки с сен- сорными экранами (например, фирмы HP) с эффектным управлением пап- ками и файлами с помощью руки (похоже на управление тач-фонами).

Существует несколько видов сенсорных технологий:

  • резистивная,

  • поверхностно-акустическая,

  • емкостная,

  • инфракрасная.

Резистивная сенсорная панель имеет многослойную структуру, со- стоящую из двух проводящих поверхностей, разделенных специальным изолирующим составом, распределенным по всей площади активной об- ласти экрана. При касании наружного слоя, выполненного из тонкого про- зрачного пластика, его внутренняя проводящая поверхность совмещается с проводящим слоем основной стеклянной пластины, играющей роль кар- каса конструкции, благодаря чему происходит изменение сопротивления всей системы. Это изменение фиксируется микропроцессором контролле- ра, передающим координаты точки касания управляющей программе ком- пьютера.

Поверхностно-акустическаяволноваятехнологияПАВ (SAW Surface Acoustic Wave) основана на использовании сверхзвукового сигна- ла, вырабатываемого пьезоэлектрическими преобразователями для осей X и Y. Волны направлены перпендикулярно друг другу и образовывают ко- ординатную сеть всего поля панели. Прикосновение к экрану поглощает часть волн, проходящих в этот момент через место контакта. Полученные датчиками сигналы отличаются от эталонного, что приводит к автомати- ческому определению места касания по осям X и Y. Уникальной особен- ностью является возможность определять силу прикосновения - координа-
ту Z.

Емкостная технология основана на использовании сенсорных пане- лей, покрытыж материалом, содержащим электрический заряд. Когда к панели прикасаются, в точке прикосновения заряд изменяется, что фикси- руется измеряющей системой. При работе с емкостными панелями ис-

пользуется прикосновение пальцев, в отличие от резистивных и ПАВ па- нелей, при работе с которыми могут быть использованы прикосновения пальцем или пером.

Инфракрасная технология используется в основном в экранах боль- ших размеров (школьные интерактивные доски, рекламные демонстрации, большие информационные панели).

Цена настольных 19" сенсорных мониторов от 13000 руб. (www.touchgames.ru).

      1. Музыкальные устройства ввода






Рисунок 2.27. MIDI-клавиатура



К музыкальным устройствам ввода прежде всего относится MIDI- клавиатура, подключаемая к ПК че- рез его звуковую плату. Например, клавиатура M-Audio Pro Keys 88 (www.m-audio.com, рисунок 2.27) – полноразмерное (88 клавиш с про- фессиональной рояльной механикой) цифровое пианино и MIDI- контроллер. Существуют и другие

музыкальные устройства, подключаемые к ПК, например, M-Audio Black Box – мощный эффект-процессор, способный моделировать 12 известных гитарных предусилителей со встроенной drum-машиной и гитарным тю- нером.

      1. WEB-камера


Современная web-камера (рисунок 2.28) представляет собой цифровое устройство, произ- водящее видеосъемку, оцифровку, сжатие, сохра- нение и передачу цифрового видео по компью- терной сети.

В состав web-камеры входят следующие компоненты: ПЗС-матрица, объектив, оптический фильтр, плата видеозахвата, блок компрес- сии (сжатия) видеоизображения, центральный



Рисунок 2.28. Web-камера


процессор и встроенный web-сервер, ОЗУ, флэш-память, сетевой интер- фейс, последовательные порты, тревожные входы/выходы.


Некоторые модели камер имеют поворотные устройства и могут вы- полнять круговое видеонаблюдение, а также имеют варифокальный объ- ектив, которым можно управлять по сети.

Подключаться камеры могут к сетевому коммутатору или концен- тратору, либо простейшие – к компьютеру (см. рисунок 2.29).



Рисунок 2.29. Варианты подключения Web-камер

    1. 1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   31

Устройства вывода информации


Предназначены для представления различных видов информации, с которыми работает компьютер, в привычном для человека виде (изобра- жения, текст, числа, звук). К устройствам вывода относятся:

  • Видеокарты и мониторы

  • Принтеры

  • Плоттеры

  • Звуковые платы и колонки


      1. Видеоадаптер






Может быть интегрирован с материнской платой или выполнен в виде отдельной платы (видеокарта), подключаемой к слоту PCI Express x16 материнской платы (в старых компьютерах для подключения исполь- зовался слот AGP). Возможно использование обоих вариантов при под- ключении более одного монитора к ПК.

Современные чипсеты и даже процессоры, как указывалось выше, могут иметь высококачественные видеоподсистемы, например Intel®Graphics Media Accelerator X4500 для чипсета Intel® G41 Express и Intel®HD Graphics для Core i3/i5. Данные видеоподсистемы используют основ- ную оперативную память для своей работы.

Однако, наибольшие возмож- ности для работы с графикой име- ют дискретные графические адап- теры интерфейса PCI Express фирм NVIDIA (GeForce) и ATI (Radeon, см. рисунок 2.30), которые имеют графический процессор, использу- ющий специальные технологии об- работки графической информации, и собственную видеопамять боль- шого объема.

Современный видеопроцес- сор имеет более сложную архитек-

туру, чем центральный процессор.

В нем реализованы потоковые про- цессоры с раздельными блоками

Рисунок 2.30. Двухпроцессорная видеокарта Radeon HD 5970