Основ ам использования информационно-коммуникационных технологий




НазваниеОснов ам использования информационно-коммуникационных технологий
страница6/24
Дата конвертации12.12.2012
Размер3.55 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24

Устройство ввода-вывода — компонент типовой архитектуры ЭВМ, предоставляющий  компьютеру возможность взаимодействия с внешним миром и, в частности, с пользователями и другими компьютерами.

Подразделяются на:

Устройство ввода

Устройства ввода — приборы для занесения (ввода) данных в компьютер во время его работы.

Устройство вывода

Устройства вывода — периферийные устройства, преобразующие результаты обработки цифровых машинных кодов в форму, удобную для восприятия человеком или пригодную для воздействия на исполнительные органы объекта управления.

Устройства ввода-вывода  — компоненты ЭВМ с переносными  носителями (дисководы), двунаправленные интерфейсы (различные порты компьютера, различные сетевые интерфейсы)

Устройства хранения информации

1. Внутренние хранители информации

1.1. Оперативная память

1.2. Кэш-память

1.3. CMOS-память

2. Внешние хранители информации

2.1. Жесткий магнитный диск

2.2. Компактные твердотельные носители

2.2.1. Стримеры

2.2.2. Гибкие диски

2.2.3. CD-ROM и CD-RW

2.2.4. Накопители DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD+RW и др.

2.2.5. Дисковод ZIP

2.2.6. Флэш-память

Внутренние хранители информации

Оперативная память

Оперативная память (RAM – random access memory, ОЗУ) – устройство, предназначенное для хранения обрабатываемой информации (данных) и программ, управляющих процессом обработки информации. Конструктивно представляет собой набор микросхем, размещенных на одной небольшой плате (модуль, планка). Модуль (модули) оперативной памяти вставляется в соответствующий разъем материнской платы, позволяя таким образом связываться с другими устройствами ПК. Оперативная память энергозависима – при выключении электропитания информация, помещенная в оперативную память, исчезает безвозвратно (если она не была сохранена на какой-либо носитель информации).

Кэш-память

Кэш-память (с английского cash – запас)– устройство, имеющее очень короткое время доступа к данным. Встроенная в микросхему сверхбыстрая память. В ней хранятся наиболее часто используемые данные из оперативной памяти. Обычно имеет размер 256 или 512 Кбайт, в мощных компьютерах до 1 более Гб. Наличие такой памяти позволяло микропроцессору всегда хранить инструкции или данные "под рукой", а сложные алгоритмы предугадывали, какая информация понадобится процессору перед тем, как он вызывал и извлекал ее. При этом, когда информация становилась необходимой, процессору не нужно было тратить циклы, ожидая выборки инструкции, передаче ее по системной шине в память, а затем возвращения. В усовершенствованные процессоры, включая почти все современные модели, добавлен кэш второго уровня L2, занимающий промежуточное положение между кэш-памятью (кэшем первого уровня) процессора и памятью ОЗУ.

CMOS-память

CMOS-память (изготовленная по технологии CMOS – complementary metal – oxide semiconductor) предназначена для длительного хранения данных о конфигурации и настройке компьютера (дата, время, пароль), в том числе и когда питание компьютера выключено. Данные записываются и считываются под управлением команд, содержащихся в другом виде памяти – BIOS.

BIOS – постоянная память, т.е. память, хранящая информацию при отключенном питании теоретически сколь угодно долго, в которую данные занесены при ее изготовлении. Такой вид памяти называется ROM (read only memory). BIOS (Basic Input-Output System) – базовая система ввода-вывода – содержит наборы групп команд, называемых функциями, для непосредственного управления различными устройствами ПК, их тестирования при включении питания и осуществления начального этапа загрузки операционной системы компьютера. В BIOS содержится также программа настройки конфигурации компьютера – SETUP. Она позволяет установить некоторые характеристики устройств ПК. BIOS как система непосредственно ориентирована на конкретную аппаратную реализацию компьютера и может быть различной даже в однотипных компьютерах.

Внешние хранители информации

Жесткий магнитный диск

Жесткий магнитный диск (винчестер, HDD – Hard Disk Drive) – постоянная память, предназначена для долговременного хранения всей имеющейся в компьютере информации. Операционная система, постоянно используемые программы загружаются с жесткого диска, на нем хранится большинство документов. Накопитель на жестком диске (HDD) является одним из ключевых компонентов современного ПК. От него напрямую зависит производительность и надежность системы. Технологии изготовления жестких дисков совершенствуются, размеры программ увеличиваются, данные на компьютере накапливаются



Рис. 1. Устройство жесткого магнитного диска

Основные параметры жесткого диска:

Емкость – винчестер имеет объем от 40 Гб до 200 Гб.

Скорость чтения данных. Средний сегодняшний показатель – около 8 Мбайт/с.

Среднее время доступа. Измеряется в миллисекундах и обозначает то время, которое необходимо диску для доступа к любому выбранному вами участку. Средний показатель – 9 мс.

Скорость вращения диска. Показатель, напрямую связанный со скоростью доступа и скоростью чтения данных. Скорость вращения жесткого диска в основном влияет на сокращение среднего времени доступа (поиска). Повышение общей производительности особенно заметно при выборке большого числа файлов.

Размер кэш-памяти – быстрой буферной памяти небольшого объема, в которую компьютер помещает наиболее часто используемые данные. У винчестера есть своя кэш-память размером до 8 Мбайт.

Фирма-производитель. Освоить современные технологии могут только крупнейшие производители, потому что организация изготовления сложнейших головок, пластин, контроллеров требует крупных финансовых и интеллектуальных затрат. В настоящее время жесткие диски производят семь компаний: Fujitsu, IBM-Hitachi, Maxtor, Samsung, Seagate, Toshiba и Western Digital. При этом каждая модель одного производителя имеет свои, только ей присущие особенности.

Компактные твердотельные носители

Стримеры

Классическим способом резервного копирования является применение стримеров – устройств записи на магнитную ленту. Однако возможности этой технологии, как по емкости, так и по скорости, сильно ограничены физическими свойствами носителя. Стример по принципу действия очень похож на кассетный магнитофон. Данные записываются на магнитную ленту, протягиваемую мимо головок. Недостатком стримера является слишком большое время последовательного доступа к данным при чтении. Емкость стримера достигает нескольких Гбайт, что меньше емкости современных винчестеров, а время доступа во много раз больше.

Гибкие диски



Рис. 2. Дисковод и гибкий диск

Использование 3,5' (1,44 Мбайт) гибких дисков уходит в прошлое. Бывают двух типов и обеспечивают хранение информации на дискетах одного из двух форматов: 5,25' или 3,5'. Дискеты формата 5,25' в настоящее время практически не встречаются (максимальная емкость 1,2 Мб). Для дискет формата 3,5' максимальная емкость составляет 2,88 Мб, самый распространенный формат емкости для них – 1,44 Мб. Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращается с постоянной угловой скоростью.

Все дискеты перед употреблением форматируются – на них наносится служебная информация, обе поверхности дискеты разбиваются на концентрические окружности – дорожки, которые в свою очередь делятся на сектора. Одноименные сектора обеих поверхностей образуют кластеры. Магнитные головки примыкают к обеим поверхностям и при вращении диска проходят мимо всех кластеров дорожки. Перемещение головок по радиусу с помощью шагового двигателя обеспечивает доступ к каждой дорожке. Запись/чтение осуществляется целым числом кластеров, обычно под управлением операционной системы. Однако в особых случаях можно организовать запись/чтение и в обход операционной системы, используя напрямую функции BIOS. В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как такие воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

CD-ROM и CD-RW



Рис. 3. CD-ROM

Вторым по степени распространенности накопителем можно назвать дисководы CD-ROM и CD-RW (Compact Disc-ReWritable).

В качестве носителя программ и данных диски CD-ROM останутся актуальными и в обозримом будущем, поэтому, несмотря на появление записывающих устройств, продолжается совершенствование и классических (только с функцией чтения) приводов CD-ROM – они становятся все более быстродействующими и дешёвыми. Устройства с однократной (CD-R) и многократной (CD-RW) записью, хотя и получают все большее распространение, пока не вытесняют, а скорее дополняют обычные проводы CD-ROM.

Лазерные накопители CD-R.

Цены на средства записи компакт-дисков снизились, а это значит, что теперь даже частное лицо может попытаться выпустить небольшим тиражом свой диск. Чтобы записать один-единственный компакт-диск, десять лет назад потребовались бы целая комната аппаратуры, два квалифицированных специалиста и восемь часов работы. Сегодня, имея компьютер с записывающим дисководом CD-R, можно сделать диск менее чем за час. Аббревиатурой CD-R (CD-Recordable) обозначена технология однократной оптической записи, которую можно использовать для архивирования данных, создания прототипов дисков для серийного производства и для мелкосерийного выпуска изданий на компакт-дисках, записи аудио и видео. На CD-R, в частности, основана системаPhoto CD фирмы Kodak.

CD-RW - накопители на перезаписываемых CD-дисках

Более десяти лет назад на компьютерном рынке появились накопители, которые дают возможность работать с перезаписываемыми CD-RW (CD-ReWritable), известными также как CDE . Такие устройства позволяют заносить информацию на существующие недорогие компакт-диски с возможностью дозаписи (CD-R ценой около 0,3 $), а при использовании перезаписываемых CD-RW-дисков могут стирать старые данные и записывать вместо них новые. Емкость носителя CD-RW (стоимость около .6 $) составляют 650 Мбайт и равна емкости дисков CD-ROM и CD-R. CD-RW-привод автоматически распознает тип загружаемого носителя. CD-R-диски совместимы с более чем 600 млн. различных CD-ROM-носителей и плейеров звуковых компакт-дисков, существующих сегодня в мире; они могут работать и в некоторых DVD-ROM-приводах (не во всех). Диски CD-RW считываются только на современных универсальных CD-ROM-устройствах и DVD-ROM, рассчитанных на работу с различными носителями (удовлетворяющих спецификации MultiRead).

2.2.4. Накопители DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD+RW и др.

DVD (Digital Versatile Disk, ранее Digital Video Disk), т. е. многоцелевой цифровой диск – тип компакт-дисков, хранящий от 4,7 до 17 Гбайт информации, что вполне достаточно для полнометражного фильма. Почти все уже уверены, что DVD скоро вытеснят как CD-ROM, так и обычные VHS-видеокассеты. Такой объем способен удовлетворить любого производителя компьютерных игр и энциклопедий, для выпуска которых обычно требовалось несколько CD-ROM, вызывая неудобства у пользователя. Самое интересное в спецификациях DVD - это возможность создания двухсторонних и двухслойных дисков. Двухсторонний диск делается просто: так как толщина диска DVD может составлять лишь 0,6 мм (половина толщины обычного CD-ROM), появляется возможность соединить два диска тыльными сторонами и получить двухсторонний DVD. Правда, вам придется вручную переворачивать его, но с развитием технологий DVD появятся приводы, способные читать обе стороны без вмешательства пользователя (вспомним те же самые трехдюймовые дисководы для floppy-дисков).

Технология создания двухслойных дисков чуть более сложна: данные записываются в двух слоях – нижнем и полупрозрачном верхнем. Работая на одной частоте лазер считывает данные с полупрозрачного слоя, работая на другой – получает данные “со дна”.

Всевозможные комбинации всех вышеперечисленных технологий породили довольно много типов дисков DVD.Существуют односторонние (SS - Single Sided) и двухсторонние DVD (DS), однослойные (SL - Single Layer) и двухслойные (DL).

С пользовательской точки зрения программы и данные записаны на диске в формате DVD-ROM аналогично традиционному диску CD-ROM. Для считывания таких дисков в компьютере должен быть установлен накопитель DVD-ROM, который внешне похож на привод CD-ROM, использует те же интерфейсы SCSI-2 или IDE (ATAPI) и точно так же устанавливается. Причем DVD-ROM может читать и старые CD-ROM, а также воспроизводить звуковые компакт-диски. Однако не все приводы DVD-ROM одинаковы, и, хотя технология DVD разработана сравнительно недавно, в продаже проходили уже несколько поколений накопителей DVD-ROM.

Дисководы первого поколения не были рассчитаны на чтение записываемых компакт-дисков CD-R и CD-RW (и, кстати, плохо читали некачественные диски CD-ROM), но дисководы DVD последующих поколений корректно работают уже со всеми форматами. В общем же следует отметить, что скорость передачи данных у дисководов DVD-ROM первого поколения приблизительно девятикратная (по отношению к однократной скорости чтения CD-ROM), однако скорость вращения дисков у первых приводов DVD-ROM была только в три раза выше, чем у CD, так что диски CD-ROM они читали только на трехкратной скорости. Основная масса современных приводов DVD-ROM читает диски CD-ROM уже на 40-кратных скоростях. Поэтому можно с большой уверенностью сказать – смена приводами DVD-ROM дисководов CD-ROM в ближайшем будущем несомненно произойдет. Некоторые изготовители дисководов CD-ROM уже планируют прекратить их выпуск в пользу приводов DVD-ROM.

Все DVD-плееры и компьютерные приводы должны читать двухслойные диски – этого требует спецификация. Все плееры и дисководы также проигрывают двусторонние диски, но, как правило, их надо переворачивать, так как двухголовочных моделей, которые могли бы воспроизводить обе стороны без переворачивания, пока нет, хотя практически все диски ранних выпусков – двусторонние, а двухслойная продукция распространяется только в последнее время.

Спецификаций DVD-ROM рассматривает диски и технологию DVD в качестве средства хранения компьютерных данных, обладающего громадной емкостью. Спецификация DVD-Video, вокруг которой ломалось столько копий, предусматривает лишь запись полнометражных кинопрограмм с высоким качеством изображения, многоканальным звуком и интернациональными настройками. Спецификация DVD-Audio рассматривает стандарт записи лишь звука, предполагая, правда, значительно более высокое качество, многоканальность и возможность поместить на том же диске не только 74 мин. музыки, но и разнообразную сопутствующую информацию. Спецификации DVD-R и DVD-RAM определяют физические параметры записываемых и перезаписываемых дисков DVD.

Как уже отмечалось выше, на дисках DVD могут храниться и компьютерные данные.

Примерно половина ведущих разработчиков программ в индустрии электронных развлечений ориентируется на DVD.

Становится ясным, что стремительное понижение цен на DVD-устройства может привести к вытеснению CD-приводов уже в ближайшее время даже при условии использования старых носителей.

DVD-ROM – относительно дешевы, но могут только читать диски. С пишущими приводами проблем больше, т.к. существует проблема войны стандартов на способы записи (в настоящее время эти проблемы успешно решаются).

Для самостоятельной записи DVD-дисков в настоящее время имеются две разновидности: DVD-R – однократно записываемый диск (аналог CD-R) и DVD-RW для многократной, стираемой записи (аналог CD-RW).

В DVD-R применяется органическая полимерная технология, подобная CD-R, и этот формат совместим почти со всеми современными дисководами DVD. Причем технология постоянно улучшается, и теперь можно записывать уже не 3,95, а "полные" 4,7 Гбайт на диск (Hitachi, Maxell и др.), которые приняты на сегодняшний день в качестве единицы хранения для продукции DVD-ROM и DVD-Video. Причем такое усовершенствование не является изменением формата DVD-R, а получено в результате одного лишь повышения плотности записи.

Однако внедрение технологий записи DVD-дисков также не обходится без скандалов. Новая "скандальная" технология перезаписи DVD с изменением фазы, так называемая DVD+RW,появилась без одобрения DVD-Форума по инициативе таких фирм, как Philips, Sony, Hewlett-Packard и других. Являясь конкурирующей технологией записи, она ближе к принципам, применяемым в CD-RW. Дисководы DVD+RW будут читать диски DVD-ROM и CD, но не будут работать с дисками DVD-RAM. Обычные приводы DVD-ROM не будут читать DVD+RW, и новые дисководы потребуют дополнительной доработки.

DVD+RW, в отличие от DVD-RW, не помещается в специальный картридж-caddy, а выглядит как обычный оптический компакт-диск. Он также более прочный, чем DVD-RW.

Как уже говорилось, DVD+R/+RW и DVD-R/-RW являются не совместимыми стандартами в DVD индустрии и рядовой покупатель пока не решается выбрать какой-то один, он находится, скажем так, в выжидательной позиции, тем самым сдерживая продажи DVD и в итоге развитие данной индустрии. DVD-R/-RW поддерживается Форумом DVD, который создал первоначальную спецификацию DVD и включает таких производителей как: Hitachi, Intel, IBM, Microsoft, JVC и Sony. С другой стороны - DVD+RW Alliance c DVD+R/+RW, который насчитывает б производителей электронных компонент, компьютеров, систем хранения данных, включая Dell,HP,Sony и Philips. Как мы видим, с двух сторон собрались крупные игроки, и вряд ли кто-то из них захочет уступить место на рынке. Собственно, сравнительную популярность двух конкурирующих стандартов мы можем наглядно наблюдать по спискам компаний, их поддерживающих: стандарт DVD-RWподдерживает 223 компании, тогда как DVD+RW - только 56. Причем, если внимательно посмотреть на эти списки, то несложно увидеть, что в первом их них содержится куда больше известных и громких имен, чем во втором.

Некоторые производители, например Sony (недавно выпустила DRX-500UL и DRU-500A), уже начали выпускать приводы, поддерживающие оба конкурирующих формата.

До конца 2002 года, все выпускаемые приводы поддерживали запись на DVD+/-R с максимальной скоростью только 2,4х. Но уже в начале 2003 года, компания NEC решила исправить положение и выпустила привод MultiSpin ND-1100A, став первым производителем накопителей, позволяющих записывать диски форматов DVD+R и DVD-R со скоростью 4х. Теперь на новом дисководе один час фильма, произведя нехитрые вычисления, можно записать за 15 мин.

В августе 2002, DVD+RW Alliance принял спецификацию DVD+R со скоростью записи кратной 4, а ранее DVD Форум принял 4х DVD-R и 2х DVD-RW. Как мы видим, выпуск новой продукции не заставил себя долго ждать. Что касается формата DVD-R, то сейчас уже многие производители выпускают приводы со скоростью записи 4х. Кроме того, Форум неожиданно принял и спецификацию DVD-RAM (random access memory) со скоростью Зх, a DVD+RW Alliance еще в августе 2002 анонсировал спецификацию 4х DVD+RW.

А компания Mitsubishi Electric уже распространила пресс-релиз, рапортующий о завершении работ направленных на создание полупроводникового лазера красного диапазона, с помощью которого можно записывать DVD диски на скоростях вплоть до 8х. Чтобы луч лазера уверенно "прожигал" бороздки в записывающем слое дисков на подобных скоростях потребовалось увеличение мощности излучения диода до 140 мВт (для записи 4х-скоростных DVD требовался лазер со 100 мВт выходом). Их массовое производство начнется в июне 2003 года.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24

Похожие:

Основ ам использования информационно-коммуникационных технологий iconПроект «Информатизация системы образования» моу «Гимназия»
Направления деятельности в области использования информационно-коммуникационных технологий
Основ ам использования информационно-коммуникационных технологий iconИспользование информационно-коммуникационных технологий в воспитательной работе
Диапазон использования икт в воспитательном процессе очень широк. Рассмотрим области применения икт на практике
Основ ам использования информационно-коммуникационных технологий iconМфц, график работы, телефон горячей линии, схема проезда, новости; 
Типовое  портальное  решение  для  мфц  на  платформе  Microsoft  использования информационно-коммуникационных технологий. 
Основ ам использования информационно-коммуникационных технологий icon«Формирование информационно коммуникационной культуры педагога»
Использование информационно – коммуникационных технологий в воспитательно-образовательном процессе, для создания единой информационной...
Основ ам использования информационно-коммуникационных технологий iconРуководство по оценке информационно- коммуникационных технологий (икт) В 
Информационно-коммуникационные  технологии  (икт)  могут  значительно  расширить  возможности  обучения  для 
Основ ам использования информационно-коммуникационных технологий iconПравительство астраханской области распоряжение
В целях формирования базы данных для мониторинга использования информационно-коммуникационных технологий в исполнительных органах...
Основ ам использования информационно-коммуникационных технологий iconИспользование информационно-коммуникационных технологий на уроках английского языка

Основ ам использования информационно-коммуникационных технологий iconМодели организации учебного процесса с использованием электронных образовательных ресурсов
Эор будем понимать описание способов построения образовательного процесса в зависимости от факторов, связанных с наличием и спецификой...
Основ ам использования информационно-коммуникационных технологий iconC углубленным изучением отдельных предметов Статья Информационно-коммуникационные технологии как средство повышения качества обучения
Сегодня уже никого не надо убеждать в необходимости и целесообразности внедрения информационно-коммуникационных технологий во все...
Основ ам использования информационно-коммуникационных технологий iconСтандарт основного общего образования по информатике и икт изучение информатики и информационно-коммуникационных технологий на ступени основного общего образования направлено на достижение следующих целей
Изучение информатики и информационно-коммуникационных технологий на ступени основного общего образования направлено на достижение...
Разместите кнопку на своём сайте:
kak.znate.ru


База данных защищена авторским правом ©kak.znate.ru 2012
обратиться к администрации
KakZnate
Главная страница