Файл: Учебное пособие В. М. Лопатин издание второе, стереотипное 1 17.pdf

63
Накопители – это запоминающие устройства, предназначенные для долго- временного хранения больших объемов данных при отсутствии электропитания.
В зависимости от принципиальной основы носителя различают накопители маг-
нитного, оптического и полупроводникового типа.
Накопительнамагнитныхдисках(жесткий диск, винчестер) – это основ- ное устройство долговременного хранения данных и программ, основанное на магнитном принципе записи. Магнитный накопитель собирается в герметичном корпусе, внутри которого соосно располагается несколько дисков. Каждый диск с обеих сторон покрыт ферромагнитным слоем, поверхность диска разделена на дорожки и сектора (отформатирована). Диск вращается относительно магнитных головок, с помощью которых производится сохранение и считывание данных
(рис. 22). Данные сохраняются в форме дорожки из микроскопических намагни- ченных участков – доменов, намагниченность которых регистрируется как по- следовательность логических единиц.
Рис. 22. Запись и считывание данных на магнитном диске
Накопитель на оптических дисках(CD-ROM)– это устройство для дол- говременного хранения больших объемов данных, записанных с более высокой плотностью, чем на магнитном диске. Принцип действия основан на считывании данных с помощью лазерного луча, который отражается от поверхности враща- ющегося диска. В качестве носителя данных выступает металлизированная по- верхность компакт-диска (CD), на которой нанесена спиральная дорожка
(рис. 23). Цифровая запись на дорожке компакт-диска сохраняется в виде после- довательности участков, которые называются pit (точка, углубление) и land (по- верхность). Логическая единица кодируется переходом между углублением и по- верхностью. Последовательность углублений, в которой закодирована запись,
12 / 17

64 наносят либо штамповкой с матрицы, либо прижиганием участков дорожки лу- чом лазера.
Компакт-диски изготавливаются из полипропилена, на поверхность которого наносится многослойное покрытие, включающее так называемый активный слой. В зависимости от соотношения покрытий, материала активного слоя, ши- рины дорожки различают компакт-диски разного устройства и назначения:
Рис. 23. Структура поверхности компакт-диска
− CD-R– диски, которые позволяют выполнить однократную запись и не- ограниченное количество считываний;
− CD-RW– диски для многоразовой записи, перезаписи и чтения данных;
− DVD – диски для многоразовой записи с повышенной плотностью данных.
Основной недостаток дисковых накопителей выражается в наличии электро- механического привода, который ограничивает надежность, ресурс, вес и раз- меры устройств.
Твердотельныйнакопитель– устройствополупроводникового типа для долговременного энергонезависимого хранения данных, которое реализовано на основе микросхемы флэш-памяти. В качестве носителя данных выступает мас- сив полупроводниковых ячеек – транзисторов, расположенных внутри микро- схемы. Принцип действия полупроводникового накопителя основан на записи и стирании электрического заряда в ячейке полупроводниковой структуры. Твер- дотельный накопитель в сравнении с дисковыми накопителями имеет суще- ственные преимущества:
− в конструкции накопителя полностью отсутствуют вращающиеся части;
− повышена скорость чтения и записи данных;
− понижено электропотребление и чувствительность к внешним полям;
13 / 17

65
− полностью отсутствует шум;
− уменьшены габаритные размеры и вес.
Основным недостатком твердотельного накопителя является ограниченное количество циклов перезаписи. Однако ускоренные темпы развития технологии постепенно устраняют имеющиеся недостатки, что позволяет заменять устрой- ства памяти предыдущих поколений на более совершенные твердотельные нако- пители.
Мониторы
Монитор является одной из основных составляющих базовой конфигурации компьютера. К распространенным типам причисляют следующие разновидности мониторов.
1. Мониторы на основе электронно-лучевой трубки относятся к преды- дущему поколению мониторов. Формирование изображения основано на свече- нии люминофора под воздействием электронного пучка, который создается и управляется электродной системой внутри вакуумной колбы. Основные недо- статки выражаются в необходимости поддержания вакуума и высокого напряже- ния для ускорения электронного пучка, в наличии вредных для организма излу- чений, а также в больших размерах и весе устройства.
2. Жидкокристаллические мониторыявляются плоскопанельными устройствами, которые превосходят электронно-лучевые по многим параметрам, в частности, по толщине, весу, энергопотреблению. Принцип действия ЖК-мо- ниторов основан на повороте плоскости поляризации света, проходящего через ячейку с жидким кристаллом. Угол поворота поляризации определяет интенсив- ность проходящего света и зависит от напряжения, приложенного к жидкокри- сталлической ячейке. Совокупность ячеек образует матричную структуру, кото- рая характеризуется размером и разрешающей способностью. Размер монитора оценивается по длине его диагонали в дюймах, а разрешающая способность определяется количеством ячеек (пикселей) по горизонтали и вертикали мони- тора. Для монитора с размером 19 дюймов оптимальное разрешение составляет
1280×960.
3. Сенсорные мониторы – плоскопанельные координатные устройства, со- четающие функции вывода визуальных данных с выбором и вводом отдельных элементов данных или меню путем прикосновения к поверхности монитора.
Сенсорные мониторы позволяет создать гибкий интуитивный интерфейс, кото- рый широко используется в карманных и планшетных устройствах.
В зависимости от принципа действия различают сенсорные мониторы следу- ющих типов.
1. Резистивные мониторыотличаются многослойной поверхностью экрана, на которой в момент нажатия возникает контакт между слоями с одновременной регистрацией электрического сигнала и координат места контакта. Резистивные сенсорные экраны дешевы и стойки к загрязнению, недостатком является огра- ниченный срок службы.
14 / 17

66 2. Проекционно-емкостные мониторы основаны на регистрации коорди- нат при изменении емкости между сеткой электродов на экране и телом человека в момент прикосновения. Емкостные мониторы допускают использование тол- стых защитных стекол, поэтому применяются в уличных автоматах.
3. Поверхностно-акустическиемониторы с пьезоэлектрическими излуча- телями, которые распространяют поверхностно-акустическую волну (ПАВ) по поверхности экрана. Прикосновение к экрану меняет картину распространения акустических колебаний, что позволяет вычислить координаты места возмуще- ния. Экраны на ПАВ отличаются большим ресурсом, применяются в основном в игровых автоматах или в справочных системах.
4. Инфракрасные сенсорные панели покрыты сеткой горизонтальных и вертикальных инфракрасных лучей, которые при касании к монитору прерыва- ются и выдают данные о координатах контакта. Такие панели не допускают за- грязнений, поэтому имеют ограниченное применение, например, в образователь- ных учреждениях в качестве интерактивных панелей большого размера.
В связи с массовым распространением телефонов, смартфонов, планшетных компьютеров сенсорные мониторы являются самым востребованным средством вывода в мобильной компьютерной технике.
Клавиатура и манипулятор мышь
Клавиатура– это стандартное клавишное устройство, предназначенное для ввода алфавитно-цифровых данных и управляющих команд.
Клавиатуры имеют по 100 и более клавиш, которые размещаются по стан- дарту QWERTY (в верхнем левом углу алфавитной части клавиатуры находятся клавиши Q, W, E, R, T, Y).
Набор клавиш разбит на несколько функциональных групп:
− функциональныезанимают блок от F1 до F12, функции этих клавиш опре- деляются выполняемой программой и используемой операционной системой;
− алфавитно-цифровыеотносятся к блоку клавиш для ввода букв, цифр, знаков пунктуации и арифметических действий;
− управлениякурсоромподают команды на передвижение курсора по экрану монитора;
− дополнительнаяцифроваяпанельдублирует клавиши цифрового блока в части ввода цифр и арифметических действий;
− специализированные,илислужебные, используются для вспомога- тельных целей, например для создания комбинаций «горячих» клавиш, режимов вставки, и т. п. К этой группе относятся клавиши Shift, Caps Lock, Enter, Ctrl, Alt и др.
Манипулятор мышь – координатное устройство, предназначенное для пре- образования механических движений мыши в перемещения курсора по экрану, а также для выбора данных и управляющих команд. Устройство создано для ра- боты с программами, которые представлены в графическом интерфейсе.
Наибольшее распространение имеют оптические светодиодные мыши, кото- рые в отличие от предыдущих конструктивных вариантов не требуют спе-
15 / 17

67 циального коврика, работают практически на всех поверхностях, за исключе- нием зеркальных, практически не нуждаются в чистке.
Мышь может подвергаться индивидуальной настройке, к числу настраивае- мых параметров относятся:
− чувствительность, характеризующая величину перемещения курсора по экрану при заданном перемещении мыши по горизонтали;
− чувствительность к двойному клику, которая определяет промежуток времени между двумя близкими кликами.
Классификация компьютеров
Категория персональных компьютеров имеет несколько видов классифика- ций. К числу главных отличительных признаков относится тип платформы, ко- торый отражает особенности архитектуры компьютера. По типу платформы раз- личают:
− компьютеры на платформе IBM, которые относятся к наиболее распро- страненным устройствам; компьютеры этой платформы комплектуются микро- процессорами фирмы Intel и программным обеспечением фирмы Microsoft;
− компьютеры на платформе Apple представлены на рынке компьютерами фирмы Macintosh, в которых используют специальное аппаратное и программ- ное обеспечение; в нашей стране имеют ограниченное применение (для подго- товки качественных иллюстраций).
Одним из распространенных видов классификации компьютеров является спецификацияРС99, которая представляет собой перечень рекомендаций и требований, необходимый для выдачи сертификата на компьютер. В соответ- ствии с этой классификацией рекомендуется соблюдать определенные техниче- ские требования и придерживаться заданной конфигурации для каждой из сле- дующих категорий компьютеров:
− пользовательский компьютер предназначен для личного пользования, имеет возможность подключения к сети Интернет;
− офисный компьютер предназначен для офисной деятельности в составе локальной сети, комплектуется из соображений минимальной цены;
− мобильный компьютер (ноутбук) – компактная конструкция, в которой сочетается автономный режим, средства связи, ограниченные размеры и масса;
− рабочая станция имеет расширенные возможности по решению задач, требующих интенсивных вычислений;
− игровой, или развлекательный, компьютер отличается улучшенными средствами воспроизведения графики и звука, в том числе при подключении до- полнительных устройств.
Введенное в рамках этой спецификации цифровое кодирование разъемов принято для всех типов компьютеров, предлагаемых на рынке.
На практике используют также классификациюкомпьютеров по уровню спе-
циализации, в которой выделяют:
− универсальные компьютеры, которые позволяют построить любую кон- фигурацию для конкретного применения, например для работы с графикой;
16 / 17

68
− специализированные компьютеры, которые предназначены для реше- ния конкретных задач, например для создания бортовой вычислительной си- стемы.
Для разделения компьютеров по величине удобно использоватьклассифика- цию по размеру,в которой выделяются:
− настольные модели наиболее распространены и приспособлены для из- менения конфигурации;
− портативные модели предназначены для оперативного перемещения и организации компьютерной связи; к этой категории относятся ноутбуки и план- шетные компьютеры;
− карманные модели обеспечивают условия для компактного хранения и быстрого доступа к данным.
К отдельной быстро растущей категории относятся планшетныекомпью- теры, в состав этой группы входят различные типы компьютеров с сенсорным экраном. Планшетным компьютером можно управлять прикосновениями руки или стилуса – компьютерного пера. При этом клавиатура и мышь не всегда могут быть доступны.
К планшетным компьютерам относят следующие устройства.
1. Планшетный персональный компьютер – разновидность ноутбука, обо- рудованная сенсорным экраном и позволяющая работать при помощи пальцев как с использованием, так и без использования клавиатуры и мыши.
2. Интернет-планшет– небольшой однокорпусный планшетный компью- тер (обычно диагональ не более 11 дюймов), предназначенный для автономной работы, в том числе в режиме постоянного беспроводного подключения к сети
Интернет. Для управления интернет-планшетом используется сенсорный экран, взаимодействие с которым осуществляется при помощи пальцев без использова- ния физической клавиатуры и мыши.
3. Мобильноеинтернет-устройство – компактный ПК с размером экрана до 7 дюймов, предназначенный для работы с web-сервисами.
4. Электроннаякнига– компактное специализированное планшетное устройство, предназначенное для отображения текстовой информации в элек- тронном виде. Основным отличием данной группы устройств является ограни- ченная функциональность и большее время автономной работы.
5. Смартфон – карманный персональный компьютер с функциями мобиль- ного телефона. Смартфоны отличаются от обычных мобильных телефонов нали- чием широких программных и аппаратных возможностей: a) программная часть находится под управлением мобильной операционной системы, которая значительно расширяет функциональные возможности устрой- ства, в том числе за счет установки дополнительных прикладных программ; b) в аппаратной части используются современные многоядерные процессоры и устройства оперативной памяти, которые обеспечивают высокое быстродей- ствие системы на уровне компьютеров настольного типа; c) коммуникационные возможности устройства обеспечивают оперативную связь с глобальной информационной системой по каналам с высокой пропускной
17 / 17