Симонович С.В. Информатика

Подождите немного. Документ загружается.

90 Глава 3. Устройство персонального компьютера

Штрих-сканеры. Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода

данных, закодированных

виде штрих-кода. Такие устройства имеют применение

в розничной торговой сети.

Графические планшеты (дигитайзеры) предназначены для ввода художественной

графической информации. Существует несколько различных принципов действия

графических планшетов, но

основе всех

их

лежит фиксация перемещения специ-

ального пера относительно планшета. Устройства удобны для художников и иллю-

страторов, поскольку позволяют

им

создавать экранные изображения привычными

приемами, наработанными для традиционных инструментов

(карандаш,

перо,

кисть).

Цифровые фотокамеры. Как и сканеры, эти устройства воспринимают графиче-

ские

данные

помощью приборов

зарядовой

связью,

объединенных

прямоуголь-

ную матрицу. Основным параметром цифровых фотоаппаратов является разре-

шающая способность, которая напрямую связана с количеством ячеек ПЗС в

матрице. Наилучшие потребительские модели в настоящее время имеют 2-4 млн.

ячеек ПЗС и, соответственно, обеспечивают разрешение изображения

до

1600x1200

точек и выше. У профессиональных моделей эти параметры еще выше.

Устройства вывода данных

В качестве устройств вывода данных, дополнительных к монитору, используют

печатающие устройства (принтеры), позволяющие получать копии документов на

бумаге или прозрачном носителе. По принципу действия различают матричные,

лазерные, светодиодные и струйные принтеры.

Матричные

принтеры.

Это

простейшие печатающие

устройства.

Данные выводятся

на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе цилиндрических стержней

(«иголок») через красящую ленту. Качество печати матричных принтеров напря-

мую зависит от количества иголок в печатающей головке. Наибольшее распрост-

ранение имеют

9-игольчатые

24-игольчатые

матричные принтеры. Последние

позволяют получать оттиски документов, практически

не

уступающие

по

качеству

документам, исполненным на пишущей машинке. В настоящее время матричные

принтеры считаются устаревшими и практически не выпускаются.

Производительность рабрты матричных принтеров оценивают

по

количеству печа-

таемых знаков

секунду

(cps —

characters per

second).

Обычными режимами работы

матричных принтеров являются: draft

—

режим черновой печати,

normal —

режим

обычной печати и режим NLQ (Near Letter

Quality),

который обеспечивает каче-

ство печати, близкое к качеству пишущей машинки.

Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати, не уступающее, а во

многих случаях и превосходящее полиграфическое. Они отличаются также высокой

скоростью

печати,

которая измеряется

страницах

минуту

(ррт

— page per

minute).

Как и в

матричных

принтерах,

итоговое

изображение формируется

из

отдельных точек.

Принцип действия лазерных принтеров следующий:

•

соответствии

поступающими данными лазерная головка испускает световые

импульсы, которые отражаются от зеркала и попадают на поверхность свето-

чувствительного барабана;

3.4. Периферийные устройства персонального компьютера 91

• горизонтальная развертка изображения выполняется вращением зеркала;

• участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой

импульс, приобретают статический заряд;

• барабан при вращении проходит через

контейнер,

наполненный красящим соста-

вом (тонером),

тонер закрепляется

на

участках,

имеющих статический заряд;

• при дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхности с

бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бумагу;

• лист бумаги

нанесенным на

него

тонером протягивается

через

нагревательный

элемент,

результате

чего

частицы тонера спекаются

закрепляются

на

бумаге.

К основным параметрам лазерных принтеров относятся:

• разрешающая способность, dpi {dots per

inch — точек на

дюйм);

• производительность (страниц в минуту);

• формат используемой бумаги;

• объем собственной оперативной памяти.

При выборе лазерного принтера необходимо также учитывать параметр стоимости

оттиска, то есть стоимость расходных материалов для получения одного печатного

листа стандартного формата

А4.

К расходным материалам относятся

тонер и

барабан,

который после печати определенного количества оттисков утрачивает свои свой-

ства. В качестве единицы измерения используют цент на страницу (имеются в

виду центы США).

настоящее время теоретический предел по этому показателю

составляет порядка

1,0-1,5.

На практике лазерные принтеры массового применения

обеспечивают значения от 2,0 до 6,0.

Основное преимущество лазерных принтеров заключается

возможности получе-

ния высококачественных отпечатков. Уже модели среднего класса обеспечивают

разрешение печати до 600

dpi,

а профессиональные модели

—

до 1800 dpi и выше.

Светодиодные принтеры. Принцип действия светодиодных принтеров похож на

принцип действия лазерных

принтеров.

Разница заютючается

том,

что

источником

света является

не

лазерная головка,

линейка

светодиодов.

Поскольку эта линейка

расположена

по

всей ширине печатаемой

страницы,

отпадает необходимость

меха-

низме формирования горизонтальной развертки и вся конструкция получается

проще, надежнее и дешевле. Типичная величина разрешения печати для светоди-

одных принтеров составляет порядка 600 dpi.

Струйные

принтеры.

струйных печатающих устройствах изображение

на

бумаге

формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу.

Выброс микрокапель красителя происходит

под

давлением,

которое развивается в

печатающей головке за счет парообразования.

некоторых моделях капля выбра-

сывается щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта

—

этот метод позво-

ляет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической.

Качество печати изображения во многом зависит от формы капли и ее размера, а

также от характера впитывания жидкого красителя поверхностью бумаги. В этих

условиях особую роль играют вязкостные свойства красителя и свойства бумаги.

92 Глава 3. Устройство персонального компьютера

К положительным свойствам струйных печатающих устройств следует отнести

относительно небольшое количество движущихся механических частей

и,

соответ-

ственно,

простоту

надежность механической части устройства

и его

относительно

низкую

стоимость.

Основным недостатком,

по

сравнению

лазерными принтерами,

является нестабильность получаемого разрешения, что ограничивает возможность

их применения в черно-белой полутоновой печати.

Сегодня струйные принтеры нашли очень широкое применение

цветной печати.

Благодаря простоте конструкции

они

намного превосходят

цветные

лазерные прин-

теры по показателю качество/цена. При разрешении выше 600 dpi они позволяют

получать цветные оттиски, превосходящие по качеству цветные отпечатки, полу-

чаемые фотохимическими методами.

При выборе струйного принтера следует обязательно иметь виду параметр сто-

имости печати одного оттиска. Хотя цена струйных печатающих устройств замет-

но ниже, чем лазерных, стоимость печати одного оттиска на них может быть в не-

сколько раз выше.

Устройства хранения данных

Необходимость

во

внешних устройствах хранения данных возникает

двух случаях:

• когда на вычислительной системе обрабатывается больше данных, чем можно

разместить на базовом жестком диске;

• когда данные имеют повышенную ценность и необходимо выполнять регуляр-

ное

резервное копирование

на

внешнее устройство (копирование данных

пре-

делах

того же

жесткого диска

не

является резервным

только создает иллюзию

безопасности).

В настоящее время для внешнего хранения данных используют несколько типов

устройств, использующих магнитные или магнитооптические носители.

Стримеры. Стримеры

—

это накопители на магнитной

ленте.

Их отличает сравни-

тельно низкая цена. К недостаткам стримеров относят малую производительность

(она связана прежде всего

тем,

что магнитная лента

—

это устройство последова-

тельного доступа)

недостаточную надежность (кроме электромагнитных наводок,

ленты стримеров испытывают повышенные механические нагрузки

могут физи-

чески выходить из строя).

Емкость магнитных кассет (картриджей) для стримеров достигает нескольких десят-

ков гигабайт. Дальнейшее повышение емкости

за счет

повышения плотности записи

снижает надежность хранения, а повышение емкости за счет увеличения длины

ленты сдерживается низким временем доступа к данным.

Накопители на

съемных магнитных дисках.

К этой

категории относится несколько

разных

типов

устройств,

ни одно из

которых

так и не стало

общепринятым стандартом.

Например, Z/P-накопители выпускаются компанией

Iomega,

специализирующейся

на

создании внешних устройств

для

хранения

данных.

Устройство работает с диско-

выми носителями,

по

размеру незначительно превышающими стандартные гибкие

диски

имеющими емкость 100/250/750 Мбайт. Основным недостатком Z/P-нако-

3.4. Периферийные устройства персонального компьютера 93

пителей является отсутствие

их

совместимости

со

стандартными гибкими дисками

3,5

дюйма.

Такой совместимостью обладают устройства HiFD компании

Sony.

Они позво-

ляют использовать как специальные носители емкостью 200 Мбайт, так и обыч-

ные гибкие

диски.

Распространение этих устройств сдерживается высокой ценой.

Накопители/Л2, как

ZZP-накопители, выпускаются компанией

Iomega.

По своим

характеристикамуЛ7-носитель приближается к жестким дискам, но в отличие от

них является

сменным.

зависимости

от

модели накопителя

на одном диске

можно

разместить

или 2 Гбайт данных.

Магнитооптические устройства. Эти устройства получили широкое распростра-

нение в компьютерных системах высокого уровня благодаря своей универсально-

сти.

С их помощью решаются задачи резервного копирования, обмена данными и

их накопления. Однако достаточно высокая стоимость приводов и носителей не

позволяет отнести их к устройствам массового спроса.

этом секторе параллельно развиваются 5,25- и

3,5-дюймовые

накопители, носи-

тели для которых отличаются в основном форм-фактором и емкостью. Последнее

поколение носителей формата

5,25"

достигает емкости 5,2 Гбайт. Емкость носите-

лей

3,5"

несколько ниже, от 640 Мбайт до 2,3 Гбайт.

В перспективе ожидается появление накопителей заметно большего объема (до

нескольких десятков Гбайт).

Флэш-диски. Это современное устройство хранения данных

на основе энергонезависимой флэш-памяти. Устройство име-

ет

минимальные размеры

допускает «горячее» подключение

в разъем

USBy

после чего распознается как жесткий диск, при-

чем не требует установки драйвера. Объем флэш-дисков мо-

жет составлять от 32 Мбайт до 1 Гбайт, их распространение

сдерживает относительно высокая цена.

Устройства обмена данными

Модем. Устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными

компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕ-

Модулятор). При этом под каналом связи понимают физические линии (провод-

ные,

оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ

их

использования (ком-

мутируемые и выделенные)

способ передачи данных (цифровые или аналоговые

сигналы). В зависимости от типа канала связи устройства приема-передачи под-

разделяют на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Наиболее широкое при-

менение нашли модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым те-

лефонным каналам связи.

Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются в нем

путем

модуляции

(по

амплитуде,

частоте,

фазе)

соответствии

избранным стандар-

том (протоколом) и направляются в телефонную

линию.

Модем-приемник, пони-

мающий

данный протокол, осуществляет обратное преобразование (демодуляцию)

пересылает восстановленные цифровые данные

свой

компьютер.

Таким образом

обеспечивается удаленная связь между компьютерами

обмен данными между ними.

94 Глава 3. Устройство персонального компьютера

К основным потребительским параметрам модемов относятся:

• производительность (бит/с);

• поддерживаемые протоколы связи и коррекции ошибок;

• шинный интерфейс, если модем внутренний (ISA или PCI).

От производительности модема зависит объем данных, передаваемых в единицу

времени. От поддерживаемых протоколов зависит эффективность взаимодействия

данного модема

сопредельными модемами (вероятность

того,

что они вступят во

взаимодействие друг

другом при оптимальных настройках). От шинного интер-

фейса в настоящее время пока зависит только простота установки и настройки

модема (в дальнейшем при общем совершенствовании каналов связи шинный ин-

терфейс начнет оказывать влиянрхе и на производительность).

Практическое занятие

Упражнение 3.1. Подключение оборудования

к системному блоку

И Работа выполняется под руководством преподавателя (инструктора).

15 мин

Убедитесь в том, что компьютерная система обесточена.

Разверните системный блок задней стенкой к себе.

По форме разъема клавиатуры установите форм-фактор материнской платы

(разъем формата PS/2

—

форм-фактор

ЛТХ,

разъем формата DIN5

—

AT).

Установите местоположение следующих разъемов:

• питания системного блока;

• пР1тания монитора;

• сигнального кабеля монитора;

• клавиатуры;

•

последовательных портов

(два

разъема);

•

параллельного

порта.

Убедитесь в том, что все разъемы, выведенные на заднюю стенку системного

блока, невзаимозаменяемы, то есть каждое базовое устройство подключается

одним-единственным способом.

6. При наличии звуковой карты рассмотрите

ее

разъемы.

Установите местополо-

жение следующих разъемов:

• подключения головных телефонов;

• подключения микрофона;

• вывода сигнала на внешний усилитель;

• подключения внешних электромузыкальных инструментов

средств управ-

ления компьютерными играми (джойстик, джойпад, геймпад и т. п.).

Практическое занятие 95

Изучите способ подключения МЫШРТ. МЫШЬ может подключаться к разъему

последовательного порта или к специальному порту PS/2, имеющему разъем

круглой формы. Последний способ является более современным и удобным.

В этом случае мышь имеет собственный выделенный порт, что исключает воз-

можность ее конфликта с другими устройствами, подключаемыми к последо-

вательным портам. Последние модели могут подключаться к клаврштуре через

разъем интерфейса USB.

Упражнение 3.2. Изучение компонентов системного блока

Н Работа выполняется под руководством преподавателя (инструктора).

15 мин

Убедитесь в том, что компьютерная система обесточена.

Установите местоположение блока питания.

Установите местоположение материнской платы.

Установите характер подключения материнской платы к блоку питания. Для

материнских плат

форм-факторе Л Г подключение питания выполняется двумя

разъемами. Обратите внимание на расположение проводников черного цве-

та

—

оно важно для правильной стыковки разъемов.

Установите местоположение жесткого

диска.

Установите местоположение его

разъема питания. Проследите направление шлейфа проводников, связывающего

жесткий диск с материнской платой. Обратите внимание на местоположение

проводника, окрашенного в красный цвет (он должен быть расположен рядом

с разъемом питания).

6. Установите местоположения дисководов гибких

дисков и

дисковода

CD-ROM.

Проследите направление их шлейфов проводников и обратите внимание на

положение проводника, окрашенного в красный цвет, относительно разъема

питания.

Установите местоположение звуковой карты и платы видеоадаптера.

8. При наличии прочих дополнительных устройств задайте инструктору вопросы

об их назначении.

Упражнение 3.3. Изучение компонентов материнской платы

Д|

Работа выполняется под руководством преподавателя (инструктора).

15 мин

Убедитесь в том, что компьютерная система обесточена.

Установите местоположение процессора и изучите организацию его системы

охлаждения. По маркировке определите тип процессора и фирму-изготовителя.

Установите местоположение разъемов для установки модулей оперативной

памяти.

Выясните их количество и тип используемых модулей.

Глава 3. Устройство персонального компьютера

Установите местоположение слотов для установки плат расширения. Выясните

их количество и тип (ISA,

VLB,

PCI,

AGP).

Зафиксируйте их различия по форме

и цвету:

Разъем шины

ISA

PCI

AGP

Цвет

черный

белый

коричневый

Размер

длинный

средний

короткий

Установите местоположение микросхемы ПЗУ. По наклейке на ней определите

производителя системы BIOS данного компьютера.

6. Установите местоположение микросхем системного комплекта (чипсета). По

маркировке определите тип комплекта и фирму-изготовитель.

Заполните отчетные таблицы:

Процессор

Чипсет

Система BIOS

Изготовитель Модель

Разъемы модулей оперативной памяти

Тип

1Количество

Слоты для установки плат расширения

Тип

AGP

PCI

^Количество

Упражнение 3.4. Исследование порядка запуска компьютера

Д Работа выполняется под руководством преподавателя (инструктора).

15 мин

Если монитор вычислительной системы имеет питание, отдельное от систем-

ного блока, включите монитор.

Включите компьютерную систему выключателем системного блока.

При подаче питания

на

процессор происходит

его

обращение

микросхеме ПЗУ

и запуск программы, инициализирующей работу компьютера. В этот момент

на экране монитора наблюдается сообщение о версии

BIOS.

Для наблюдения сообщений, поступающих от компьютера

процессе запуска,

используйте клавишу Pause/Break. Она приостанавливает загрузку и дает воз-

можность внимательно прочесть

сообщение.

Для продолжения запуска исполь-

зуйте клавишу ENTER.

Процедура инициализации запускает процедуру

POST,

выполняющую само-

тестирование базовых устройств (POST

— Power-On

Self-Test). В этот момент

Практическое занятие 97

на экране наблюдается сообщение Memory

Test:

и указание объема проверенной

памяти компьютера.

6. При отсутствии дефектов в оперативной памяти или в клавиатуре происходит

обращение к микросхеме

CMOS,

в которой записаны данные, определяющие

состав компьютерной системы

и ее

настройки. На экране монитора эти данные

отображаются

таблице System Configuration. Приостановив запуск

помощью

клавиши PAUSE/BREAK, изучите таблицу и установите:

• сколько жестких дисков имеет компьютерная система и каков их объем;

• имеются ли дисководы гибких дисков и каковы параметры используемых

гибких дисков;

• сколько последовательных и параллельных портов имеется в наличии;

• к какому типу относятся микросхемы, размещенные в банках памяти.

Продолжите запуск клавишей ENTER.

Установив параметры жесткого

диска,

компьютерная система обращается

в его

сис-

темную

область,

находит

там

операционную систему

начинает

ее

загрузку.

работа с компьютером выполняется под управлением операционной системы.

8. Дождавшись окончания запуска операционной системы, выясните у инструк-

тора (преподавателя) порядок завершения работы с компьютером. Приведите

компьютер в исходное состояние.

Упражнение 3.5. Настройка компьютерной системы ЛТу

средствами программы SETUP

зоИНин

И Работа выполняется под руководством преподавателя (инструктора).

Программа SETUP входит в состав базовой системы ввода-вывода и предназначена

для первичной настройки аппаратной конфигурации вычислительной системы.

Основная задача настройки

—

обеспечить возможность автоматического определе-

ния состава системы средствами

BIOS.

Дополнительная задача

—

оптимизировать

настройки и повысить эффективность всей системы в целом.

В большинстве случаев программа

SETUP

вызывается нажатием клавиши DELETE

сразу после включения питания.

отдельных случаях может использоваться иная

клавиша или комбинация клавиш

—

необходимая информация выдается на экран

монитора при запуске компьютера.

[Ш Неквалифицированное изменение настроек микросхемы

CMOS

может привести

выходу

компьютерной системы

из

строя. В связи

этим примите следующие меры:

•

не вносите никаких изменений в настройки без указания инструктора (преподавателя);

•

записью на отдельном листе бумаги четко фиксируйте все параметры до их изменения

и после;

•

по окончании работы закройте программу

SETUP

без сохранения внесенных изменений.

Перед закрытием программы обратитесь

инструктору (преподавателю) для контроля.

Если монитор вычислительной системы имеет питание, отдельное от систем-

ного блока, включите монитор.

Глава 3. Устройство персонального компьютера

Включите компьютерную

систему.

При появлении информации

на экране нажмите хсдавишу

DELETE

—

произойдет запуск

программы

SETUP

откроет-

ся меню, представленное на

рис.

3.5.

С помощью клавиш управле-

ния курсором выберите

пункт меню Standard CMOS

Features (Стандартные на-

стройки микросхемы CMOS).

CMOS Setup utility

шшкшшшпш

1 ^Advanced BIOS Features

1 >Advanced Chipset Features

1 ^Integrated Peripherals

1 * Power Management Setup

•pnP/PCl configuration

^PC Health Status

ESC:

Quit

FIO:

Save & Exit Setup

1 Time, Date,

>Frequency/voltage Control 1

Load Fail-safe Defaults

Load Optimized Defaults 1

Set Supervisor Password 1

Set user Password

save & Exit Setup 1

Exit without saving

t*«~»

Select Item

-lard Disk Type 1

Puc. 3.5.

Титульный экран программы SETUP

5. В

открывшемся окне проверьте установку системных часов

системного кален-

даря. Выбор настраиваемого параметра выполняется клавишами управления

курсором, а изменение параметра

—

клавишами

PAGE

UP/PAGE

DOWN.

6. Вернитесь в предыдуш;ее меню с помощью клавиши ESC.

7. Выберите пункт Advanced BIOS Features (Настройки параметров BIOS). Нажмите

клавишу ENTER.

открывшемся окне проверьте,

какого

диска начинается запуск компьютера.

Последовательность запуска задается в пункте BOOT SEQUENCE. С помощью

клавиш

PAGE

PAGE DOWN

просмотрите все возможные для данного ком-

пьютера варианты запуска. Особое внимание обратите на вариант запуска, на-

чинающегося с жесткого диска

С:

(он используется при штатной работе), и на

вариант запуска, начинающегося с гибкого диска А:,

—

он используется при

восстановлении работоспособности компьютера,

если

загрузка

жесткого диска

по каким-то причинам невозможна.

9. Обратите внимание

на

пункт Typematic

Rate

Setting

—

если

он

включен (Enabled),

то путем настройки BIOS можно управлять настройкой функции автоматиче-

ского повтора символов для клавиатуры (см. раздел 3.1).

этом случае интер-

вал времени до начала повтора определяется установкой параметра Typennatic

Rate Delay (Задержка перед

повтором),

измеряемого

миллисекундах, а частота

повтора определяется установкой параметра Typematic Rate (Частота повтора),

измеряемого в знаках в секунду.

10.

Вернитесь в предыдущее меню нажатием клавиши ESC.

11.

Завершите работу с программой

SETUP

без сохранения результатов измене-

ния. Для этого нажмите клавишу ESC и при получении запроса подтвердите

выход без сохранения изменений нажатием клавиши

{Yes —Да).

Операционная система представляет собой комплекс системных

служебных про-

граммных

средств.

одной

стороны,

она

опирается

на базовое

программное обеспе-

чение компьютера, входящее в его систему BIOS

(базовая система

ввода-вывода);

другой стороны, она сама является опорой для программного обеспечения более

высоких уровней

—

прикладных

большинства служебных

приложений.

Приложе-

ниями операционной системы

принято называть программы, предназначенные для

работы под управлением данной системы.

Основная функция

всех

операционных систем

—

посредническая. Она заключается

в обеспечении нескольких видов интерфейса:

• интерфейса между пользователем

программно-аппаратными средствами ком-

пьютера

(интерфейс пользователя)]

• интерфейса между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-

программный

интерфейс);

• интерфейса между разными видами программного обеспечения

(программный

интерфейс).

Даже для одной аппаратной платформы, например такой, как IBM

PC,

существует

несколько операционных

систем.

Различия между ними рассматривают

в двух

кате-

гориях: внутренние и внешние. Внутренние различия характеризуются методами

реализации основных функций. Внешние различия определяются наличием и

доступностью приложений данной

системы,

необходимых для удовлетворения тех-

нических требований, предъявляемых к конкретному рабочему месту.

4.1.

Обеспечение интерфейса пользователя

Режимы работы с компьютером

Все

операционные системы способны обеспечивать как

пакетный,

так

и диалоговый

режим

работы

пользователем.

пакетном режиме операционная система автома-

тически исполняет заданную последовательность

команд.

Суть диалогового режима