Режимы обмена данными PIO параллельного ATA

PIO – при использовании этого режима считыванием данных с диска управляет ЦП, что приводит к повышенной нагрузке на ЦП и замедлению работы в целом.

В стандартах ATA 2/EIDE и ATA 3 предусмотрено несколько режимов быстрого обмена данными с жесткими дисками. Описание этих режимов составляет существенную часть стандарта, который своим появлением во многом обязан именно этим новым возможностям. Большинство современных быстродействующих жестких дисков может работать в так называемых режимах PIO 3 и PIO 4, скорость обмена данными в которых очень высока. От выбора режима PIO (программируемого вводавывода) зависит скорость обмена данными с жестким диском. В самом медленном режиме (режим 0) длительность одного цикла передачи данных не превышает 600 нс. В каждом цикле передается 16 бит данных, поэтому теоретически возможная скорость обмена в режиме 0 составляет 3,3 Мбайт/с. В большинстве современных жестких дисков поддерживается режим PIO 4, в котором скорость обмена данными достигает 16,6 Мбайт/с.

 

Режимы обмена данными DMA параллельного ATA

DMA – потоком данных управляет сам накопитель, считывая данные в память или из памяти почти без участия ЦП. ЦП выдает команды на выполнение того или иного действия.

 

Передача через канал прямого доступа к памяти (DMA) означает, что в отличие от режима PIO данные передаются непосредственно из жесткого диска в системную (основную) память, минуя центральный процессор. Это освобождает процессор от большинства операций обмена данными с диском. К тому же во время передачи данных с диска в память процессор может выполнять другую полезную работу. Существуют два типа прямого доступа к памяти: однословный (8 разрядный) и многословный (16 разрядный). Однословные режимы DMA были удалены из стандарта АТА 3, а также из спецификаций более поздних версий и в настоящее время не используются. Режимы DMA, использующие хостадаптер, который поддерживает технологию управления шиной, получили название режимов Bus Master ATA. В первом случае обработка запросов, захват шины и передача данных осуществляются контроллером DMA на системной плате. Во втором случае все эти операции выполняет дополнительная высокоскоростная микросхема, также смонтированная на системной плате.

 

 

1. Развитие шины PCI. Устройства, работающие на шине PCI

Локальная шина PCI

Шина PCI (Взаимодействие периферийных компонентов) анонсирована Intel в 1992 году на выставке PC Expo.

• 32-битный канал передачи данных между процессором и периферийными устройствами
• работает на тактовой частоте 33 МГц
• Максимальная пропускная способность 120 Мбайт/с

При работе с процессорами i486 шина PCI дает примерно те же показатели производительности, что и шина VL-bus.

Шина PCI является процессорно-независимой (шина VL-bus подключается непосредственно к процессору i486).

PCI работает на частоте 66 МГц.

32 бит – при 33 МГц (132 Мбайт/с).

64 бит – при 33 МГц (264 Мбайт/с), пр 66 МГц (528 Мбайт/с).

Подключаемые устройства: аудиокарты, сетевые карты, видеокарты.

В разъем шины PCI можно подключать карты: имеющие питание в 5 в (ключ 50, 51 контакт), 3.3В (ключ 12,13) и универсальный (ключ в 12, 13, 50, 51 контактах). 32-битный слот имеет по 62 контакта с каждой стороны, 64-битный – 94. Данная шина позволяет подключить до четырех устройств одновременно, то есть может иметь до четырех разъемов. Для использования большего количества подключаемых устройств применяется специальная микросхема - мост шины, для соединения двух шин.

 

Развитие шины PCI

№	Год	Название
		PCI v.1.0
		PCI v.2.0 (PCI Plug & Play)
		PCI v.2.1 (PCI Power Manager)
		PCI v.2.2 (PCI Hot Plug)
		PCI-X v.1.0 (Mini PCI)
	2001-2002	PCI-X v.2.0 и PCI Express v.1.0 и PCI v.2.3
		PCI Express v.1.0a (PCI Express mini, PCI Bridge)
		PCI v.3.0, PCI Express x16 (Graphics)
		PCI Express v.1.1
		PCI Express v.2.0
		PCI Express v.3.0
	2013-2014	PCI Express v.4.0

PCI 2.2 – допускается 64-бит ширина шины и/или тактовая частота 66 МГц, т.е. пиковая пропускная способность до 533МБ/сек

PCI-X – 64-бит версия PCI 2.2 с увеличенной до 133 МГц частотой (пиковая пропускная полоса 1066МБ/сек)

PCI-X 266 (PCI-X DDR), DDR версия PCI-X (эффективная частота 266 МГц, реальная 133 МГц с передачей по обоим фронтам тактового сигнала, пиковая пропускная полоса 2.1 ГБ/сек

PCI-X 533 (PCI-X QDDDR)6 QDR версия PCI-X (эффективная частота 533 МГц, пиковая пропускная полоса 4.3 ГБ/сек)

Mini PCI – PCI с разъемом в стиле SO-DIMM, применяется преимущественно для миниатюрных сетевых, модемных и прочих карточек в ноутбуках

Compact PCI – стандарт на форм фактор (модули вставляются с торца в шкаф с общей шиной на задней плоскости) и разъем, предназначенные в первую очередь для промышленных компьютеров и других критических применений

Accelerated Graphics Port (AGP) – высокоскоростная версия PCI, оптимизированная для графических ускорителей

Реальная частота – частота, на которой передаются данные (частота тактового генератора).

Эффективная частота – частота соответствующая стандарту (реальная частота умноженная на число бит передающихся за один такт). Если за один такт передается два бита данных, то эффективная частота будет в два раза больше реальной.

 

Локальная шина PCI для мобильных ПК

• PCI Express для мобильных устройств в виде стандарта ExspressCard.
• Первыми поддержку модулей получили ноутбуки и миниатюрные настольные ПК.

Технология ExpressCard заменила все устаревшие параллельные шины, в большинстве используются современные интерфейса – PCI Express, USB 3.0

 

Локальная шина PCI

На одной шине PCI не более 4 устройств (слотов).

PCI Bridge – (мост шины) аппаратные средства подключения PCI к другим шинам.

• Host Bridge главный мост – для подключения PCI к шине процессора
• Peer to Peer Bridge одноранговый мост – для соединения двух шин PCI
  
  
  
  

Производительность PCI:

GT/s – giga-transfers/second (миллиардов пересылок в секунду). Используется как численная характеристика скорости работы с оперативной памятью процессоров Intel.

Реальная скорость работы памяти зависит от процессора.

Преобразование в Гбит/с для PCIe 3.0 (8x):

64GT/s*(128b/130b) – 63.01Gbps

 

Локальная шина PCIe

PCI Express 2.0 сигнальная скорость передачи составляет 5 GT/s, то есть пропускная способность равняется 500 Мбайт/с для каждой линии.

PCI Express 2.0, которой обычно используется 16 линий, обеспечивает двунаправленную пропускную способность до 8 Гбайт/с.

Стандарт PCI Experss 2.0 использует схему кодирования 8b/10b, где 8 бит данных передаются в виде 10-битных символов для алгоритма устранения ошибок. В итоге мы получаем 20% избыточность, то есть снижение полезной пропускной способности.

PCI Express 3.0 использует сигнальную скорость 8 GY/s, что дает пропускную способность 1 Гбайт/с на линию (16 Гбайт/с).

PCI Express 3.0 переходит на более эффективную схему кодирования 1128b/130b, устраняя 20% избыточность.

8 GT/s – это «теоретическая» скорость, а фактическая, сравнимая по производительности с сигнальной скоростью 10 GT/s, если бы не использовался принцип кодирования 8b/10b.

 

PCI Express версия	Код строки	Скорость передачи	Ширина полосы (На полосу – B * 16 (16 каналов)	Слот
1.0	8b/10b	2,5 GT/s	2 Гбит/с (250 Мбайт/с)	32 Гбит/с (4 Гбайт/с)
2.0	8b/10b	5 GT/s	4 Гбит/с (500)	64 Гбит/с (8)
3.0	128b/130b	8 GT/s	7,877 Гбит/с (984,6)	126,032 (15,754)
4.0	128b/130b	16 GT/s	15,754 Гбит/с (1969,2)	252,064 (31,508)

В 2011 организация PCI SIG анонсировала стандарт компьютерной шины PCI Express (PCIe) 4.0, который обеспечит рекордную пропускную способность 16 гигатрансферов в секунду на одну линию, что вдвое превышает предельную скорость шины PCIe 3.0.

16 GT/sсоответствует скорости примерно 2 Гб/с на одну линию x1.

1. Шина USB. История развития, виды, характеристики. Отличие от IEEE 1394 FireWire

Шина USB

Compaq, DEC, IBM, Intel, NEC и др. (1993)

 

Требования к проекту:

• пользователи не должны устанавливать переключатели и перемычки
• пользователи не должны разбирать системный блок
• должен существовать единый разъем для подключения устройств
• устройства ввода-вывода должны получать питание через кабель
• возможность подключить до 127 устройств
• поддержка устройств реального времени
• возможность установки оборудования без перезагрузки и выключения ПК
• небольшие затраты на производство

Шина USB 1.0

В 1996 году USB 1.0 (Universal Serial Bus) – универсальная последовательная шина.

Промышленный стандарт расширения архитектуры ПК, ориентированный на интеграцию с периферийными устройствами.

2 режима скорости передачи данных:

• Low Speed (1,5 Мбит/с) – клавиатура, джойстик, мышь
• Full Speed (12 бит/с) – модемы, сканеры, принтеры

В 1998 году USB 1.1 – исправления проблем

 

Шина USB 2.0

В 2000 году USB 2.0

Добавляется еще один режим работы High Speed 480 Мбит/с для высокоскоростных устройств (HDD, цифровые камеры и др.).

 

Шина USB 3.0

В 2008 году USB 3.0

Пропускная способность USB 3.0 и USB 3.1 Gen1 – 5 Гбит/с.

Новый интерфейс USB 3.0 получил название SuperSpeed USB (Суперскоростной или Сверхскоростной USB).

USB 3.0 сохраняет полную совместимость с уже существующим оборудованием стандарта USB 2.0.

Чтобы гарантировать надежную передачу данных интерфейс USB 3.0 использует кодирование 8/10 бит.

Один байт (8 бит) передается с помощью 10-битного кодирования, что улучшает надежность передачи в ущерб пропускной способности.

Ø Стандарт эффективно оптимизирует энергопотребление

Ø Интерфейс USB 2.0 постоянно опрашивает доступность устройств, на что расходуется энергия

Ø Интерфейс USB 3.0 имеет четыре состояния подключения, (U0-U3).

1) Состояние подключения U0 соответствует активной передаче данных.

2) Если подключение бездействует, то в состоянии U1 будут отключены возможности приема и передачи данных.

3) Состояние U2 отключает внутренние тактовые импульсы.

4) Состояние U3 погружает устройство в «сон».

 

Стандарт USB 3.0 обратно совместим с USB 2.0.

Контакты USB 2.0 остались на прежнем месте, но в глубине разъема теперь располагаются пять новых контактов.

 

Шина USB 3.1

В 2015 году USB 3.1 b и новый разъем USB Type C

USB 3.1 SuperSpeed+

Особенность USB 3.1 Gen2 – это увеличенная до 10 Гбит/с теоретическая пропускная способность

Новые контроллеры Thunderbolt обеспечивают 20 Гбит/с, а перспективные 40 Гбит/с

На CES 2015 представители USB-IF собрали стенд с парой SSD в массив RAID 0, подключенный по USB 3.1. Тестовая утилита CrystalDisk Benchmark показала линейную скорость записи 817 МБ/с.

Спецификации USB Power Delivery 2.0 предусматривают повышение допустимой силы тока с 900 мА у портов USB 3.0, до 5000 мА у USB 3.1

Гарантировано хватит для питания емких внешних жестких дисков и других мощных потребителей от одного порта.

 

Порт USB Type-C позволит со временем обеспечить питание практически всем устройствам мощностью до ста ватт.

Особенностью USB-C стал симметричный дизайн разъема, позволяющий подключать его к порту любой стороной. По габаритам он идентичен MicroUSB (8,3*2,5 мм).

Восемь контактов USB 3.1 могут быть одновременно использованы как для передачи файлов, так и для подключения монитора через DisplayPort.

Остальные обеспечивают питание и подключение устройств со старым интерфейсом uSB 2.0 – таких, как клавиатура и мыши.

Отличие от IEEE 1394 FireWire
Последовательные интерфейсы FireWire и USB, имея общие черты, являются существенно различными технологиями. Обе шины обеспечивают простое подключение большого числа ПУ (127 для USB и 63 для FireWire), допуская ком- мутации и включение/выключение устройств при работающей системе. Топология обеих шин достаточно близка. Хабы USB входят в состав ЦУ; для пользователя их присутствие незаметно. Обе шины имеют линии питания устройств, но допустимая мощность для FireWire значительно выше. Обе шины поддерживают систему РпР (автоматическое конфигурирование при включении/выключении) и снимают проблему дефицита адресов, каналов DMA и прерываний. Различаются пропускная способность и управление шиной.

USB ориентирована на ПУ, подключаемые к PC. Ее изохронные передачи позволяют передавать только цифровые аудиосигналы. Все передачи управляются централизованно, и PC является необходимым управляющим узлом, находящимся в корне древовидной структуры шины. Соединение нескольких PC этой шиной не предусматривается.

FireWire ориентирована на интенсивный обмен между любыми подключенными к ней устройствами. Изохронный трафик позволяет передавать "живое" видео. Шина не требует централизованного управления со стороны PC. Возможно использование шины для объединения нескольких PC и ПУ в локальную сеть.

Новые устройства цифрового видео и аудио имеют встроенные адаптеры 1394. Подключение к шине FireWire традиционных аналоговых и цифровых устройств (плееров, камер, мониторов) возможно через адаптеры-преобразователи интерфейсов и сигналов. Стандартные однотипные кабели и разъемы FireWire заменяют множество разнородных соединений устройств бытовой электроники с PC. Разнотипные цифровые сигналы мультиплексируются в одну шину. В отличие от сетей Ethernet, высокоскоростные передачи потоков данных по FireWire в реальном времени не требуют дополнительных протоколов. Кроме того, имеются средства арбитража, гарантирующие доступ к шине за заданное время. Применение мостов в сетях FireWire позволяет изолировать трафик групп узлов друг от друга.

 

1. Логическая структура поверхности логического диска

Логический диск или том (volume или partition) — часть долговременной памяти компьютера, рассматриваемая как единое целое для удобства работы. Термин «логический диск» используется в противоположность «физическому диску», под которым рассматривается память одного конкретного дискового носителя.

 

Диски относятся к машинным носителям информации с прямым доступом. Понятие прямой доступ означает, что ПК может "обратиться" к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию, непосредственно, где бы ни находилась головка записи/чтения накопителя.

Накопители на дисках более разнообразны:

• накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), иначе, на флоппи-дисках или на дискетах;
• накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) типа "винчестер";
• накопители на сменных жестких магнитных дисках, использующие эффект Бернулли;
• накопители на оптических компакт-дисках CD-ROM (Compact Disk ROM);
• накопители на оптических дисках типа СС WORM (Continuous Composite Write Once Read Many - однократная запись - многократное чтение);
• накопители на магнитооптических дисках (НМОД) и др.

 

Магнитные диски (МД) относятся к магнитным машинным носителям информации. В качестве запоминающей среды у них используются магнитные материалы со специальными свойствами (с прямоугольной петлей гистерезиса), позволяющими фиксировать два магнитных состояния - два направления намагниченности. Каждому из этих состояний ставятся в соответствие двоичные цифры: 0 и 1. Накопители на МД (НМД) являются наиболее распространенными внешними запоминающими устройствами в ПК. Диски бывают жесткими и гибкими, сменными и встроенными в ПК.

Устройство для чтения и записи информации на магнитном диске называется дисководом.

Все диски: и магнитные, и оптические характеризуются своим диаметром или, иначе, форм-фактором. Наибольшее распространение получили диски с форм-факторами 3,5" (89 мм). Диски с форм-фактором 3,5" при меньших габаритах имеют большую емкость, меньшее время доступа и более высокую скорость чтения данных подряд (трансфер), более высокие надежность и долговечность.

Информация на МД (рис.4.) записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрических окружностей - дорожек (треков). Количество дорожек на МД и их информационная емкость зависят от типа МД, конструкции накопителя на МД, качества магнитных головок и магнитного покрытия.

Рис. 4. Логическая структура поверхности магнитного диска

 

Каждая дорожка МД разбита на сектора. Сектор — наименьшая адресуемая единица обмена данными дискового устройства с оперативной памятью. Для того чтобы контроллер мог найти на диске нужный сектор, необходимо задать ему все составляющие адреса сектора: номер поверхности, номер цилиндра (дорожки) и номер сектора.

В одном секторе дорожки помещено обычно 512 байт данных. Обмен данными между НМД и ОП осуществляется последовательно целым числом секторов.

Кластер - это минимальная единица размещения информации на диске, состоящая из одного или нескольких смежных секторов дорожки.

При записи и чтении информации МД вращается вокруг своей оси, а механизм управления магнитной головкой подводит ее к дорожке, выбранной для записи или чтения информации.

Данные на дисках хранятся в файлах, которые обычно отождествляют с участком (областью, полем) памяти на этих носителях информации.

Файл - это именованная область внешней памяти, выделенная для хранения массива данных.

Поле памяти создаваемому файлу выделяется кратным определенному количеству кластеров. Кластеры, выделяемые одному файлу, могут находиться в любом свободном месте дисковой памяти и необязательно являются смежными. Файлы, хранящиеся в разбросанных по диску кластерах, называются фрагментированными.

Для пакетов магнитных дисков (диски установлены на одной оси) и для двухсторонних дисков вводится понятие "цилиндр".

Цилиндром называется совокупность дорожек МД, находящихся на одинаковом расстоянии от его центра.

 

 

 

1. Внешние устройства ПК. Классификация и подробное описание.

Внешние устройства

• Внешние запоминающиеся устройства или внешняя память
• Устройства ввода информации
• Устройства вывода информации
• Диалоговые средства пользователя
• Средства связи и телекоммуникации
• Средства мультимеда

Внешняя память относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации.

 

Классификация по признакам:

• По виду носителя
• По типу конструкции
• По принципу записи и чтения информации
• По метода доступа и др

Классификация ВЗУ

1) Внешние

· Ленточные

· Бобинные

· Кассетные

2) Flash

3) Дисковые

· Магнитные

· Сменные

· Несменные

· Оптические

· Смешанные

 

Дискеты

• 3,5 дюйма
• 1,44 Мбайт
• 300 об/мин

 

Вызывает повреждение:

• Деформирование дискеты
• Открытие защитной шторки
• Воздействие магнитом

HDD

HDD - Hard Disk Drive (ЖМД) – жесткий магнитный диск

• Частота вращения: 7200 об/мин, 10000 об/мин
• Подключение: IDE, SATA

CD

1. Audio CD

· Диаметр 12 см

· 74-80 минут звука

1. CD-ROM, CD-R, CD-RW

· 650-700 Мбайт

CD-ROM – только чтение

CD-R – однократная запись

CD-RW - многократная запись

 

1. мини CD (-R, RW)

· Диаметр 8 см

· 24 минуты звука, 210 Мбайт

Достоинства:

• надежность, долговечность
• низкая стоимость

Недостатки:

• Низкая скорость чтения/записи

 

DVD

DVD (Video Disk) -лазер с меньшей длиной волны

1) Однослойные

• Односторонние 4,7 Гбайт
• Двухсторонние 9,4 Гбайт

2) Двухслойные

• Односторонние 8,5
• Двухсторонние 17,1

DVD-ROM - только чтение

DVD-R, DVD+R - однократная запись

DVD-RW, DVD-RW - многократная запись (1000 циклов)

 

HD DVD

HD DVD – high definition DVD (высокой четкости)

Разработка: Toshiba совместно с NEC и SANYO

Поддерживают: Microsoft, Intel

Blu-ray Disk

Blu-ray Disk (BD) – формат оптического диска высокой плотности для хранения данных или видео высокой четкости, использующий диски стандартного диаметра 12 и 8 см и голубой лазер с длинной волны 405 нм.

 

Слоев	Емкость, Гбайт
	23,3-33
	46,6-66

 

BD-ROM

BD-R

BD-RE (перезаписываемые)

 

SSD

На основе микросхем памяти (до 1 Тб) (ноутбуки, нетбуки, телефоны, планшеты)

Достоинства:

• Не шумят
• Высокая скорость чтения/записи
• Небольшой вес

Недостатки:

• Ограниченное количество циклов записи (100000)
• Высокая цена

 

Стример

Стример - устройство для резервного копирования данных с винчестера на магнитную ленту.

Достоинства:

• Емкость до 4 Тбайт
• Дешевая магнитная лента
• Надежность
• Высокая скорость (до 160 Мб/с)

Недостатки:

• Последовательный доступ к данным (перематывать» в нужное место)
• Низкая скорость поиска
• Только для потока данных, крайне сложно работать с отдельными файлами

Производители: Sony, IBM, Hewlett Packard

Внешние устройства

1. Устройства ввода информации

· клавиатура — устройство для ручного ввода в компьютер числовой, текстовой и управляющей информации;

· графические планшеты (дигитайзеры) — для ручного ввода графической информации, изображений путем перемещения по планшету специального указателя (пера); при перемещении пера автоматически выполняется считывание координат его местоположения и ввод этих координат в компьютер;

· сканеры (читающие автоматы) — для автоматического считывания с бумажных носителей и ввода в компьютер машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей;

· устройства указания (графические манипуляторы) — для ввода графической информации на экран монитора путем управления движением курсора по экрану с последующим кодированием координат курсора и вводом их в компьютер (джойстик, мышь, трекбол, световое перо);

· сенсорные экраны — для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд с полиэкрана дисплея в компьютер).

· цифровые фото/видеокамеры позволяют получать видеоизображение и фотоснимки непосредственно в цифровом формате.

 

1. Устройства вывода информации

· графопостроители (плоттеры) — для вывода графической информации на бумажный носитель;

· принтеры — печатающие устройства для вывода информации на бумажный носитель.

Основные виды принтеров:

• матричные — изображение формируется из точек, печать которых осуществляются тонкими иглами, ударяющими бумагу через красящую ленту. Знаки в строке печатаются последовательно. Количество иголок в печатающей головке определяет качество печати. Недорогие вдринтеры имеют 9 иголок. Более совершенные матричные принтеры имеют 18 и 24 иглы;
• струйные — в печатающей головке имеются тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайщие капельки чернил. Матрица печатающей головки обычно содержит от 12 до 64 сопел. В на-Встоящее время струйные принтеры обеспечивают разрешающую способность до 50 точек на миллиметр и скорость печати до 500 знаков в секунду при отличном качестве печати, приближающемся к качеству лазерной печати. Струйные принтеры выполняют и цветную печать, но разрешающая способность при этом уменьшается примерно вдвое;
• лазерные — применяется электрографический способ формирования изображений. Лазер служит для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на Поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точечного электронного изображения. После проявления электронного Воображения порошком красителя (тонера), налипающей на разряженные участки, выполняется печать — перенoc тонера с барабана на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом тонера до его расплавления. Лазерные принтеры обеспечивают наиболее высококачественную печать с высоким быстродействием. Широко используются цветные лазерные принтеры.

 

Диалоговые средства пользователя

• видеотерминалы (мониторы) — устройства для отображения вводимой и выводимой информации. Видеотерминал состоит из видеомонитора (дисплея) и видеоконтроллера (видеоадаптера). Видеоконтроллеры входят в состав системного блока компьютера (находятся на видеокарте, устанавливаемой в разъем материнской платы). Видеомониторы относятся к внешним устройствам компьютера. Основной характеристикой монитора является разрешающая способность, которая определяется максимальным количеством точек, размещающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора. Современные мониторы имеют стандартные значения разрешающей способности от 640 X 480 до 1600 х 1200, но реально могут быть и другие значения. Могут использоваться как цветные, так и монохромные мониторы;

Основной характеристикой монитора является максимальное количество точек размещающихся по горизонтали и по вертикали на экране.

Размер экрана задается величиной его диагонали в дюймах

Например: 17'', 42'', 48''

Разрешение экрана от 640*480px, 5120*2880px

• устройства речевого ввода-вывода информации. К ним относятся различные микрофонные акустические системы, а также различные синтезаторы звука, выполняющие преобразование цифровых кодов в буквы и слова, воспроизводимые через динамики или звуковые колонки, подсоединенные к компьютеру.

 

Средства связи и телекоммуникации

· Сетевые адаптеры (модем - модулятор-демодулятор) используются для подключения компьютера к каналам связи, другим компьютерам и компьютерным сетям.

· Факсы - это устройства факсимильной передачи (точное воспроизведение графического оригинала (подписи, документа и т.д.) средствами печати) изображения по телефонной сети.

· Факс-модемы - модемы, которые могут передавать и получать данные как факс.

 

 

 

1. Внешние устройства ПК (типы портов ввода-вывода, классификация). Понятие мультимедиа.

 

VESA (Video Electronics Standards Association - ассоциация стандартизации видеоэлектроники) опубликовала стандарт DisplayPort 1.3.

Пропускная способность до 32,4 Гбит/с (8,1 Гбит/с в каждой из четырех линий). С учетом накладных расходов на передачу скорости несжатого потока видео может достигать 25,92 Гбит/с.

Преобразование видео в vga, dvi, hdvi

Поддержка HDCP 2.2 и hdmi 2.0 с cec (применение в телевизионных приложениях, защита от копирования)

Поддержка формата 4:2:0, используется в потребительских телевизионных интерфейсах

Улучшены возможности по части передачи Display Port одновременно с видео других данных, например USB 3.0

 

Список портов ввода-вывода, обычно использующихся в персональном компьютере:

1. Параллельный (LPT)
2. Последовательный (COM)
3. Игровой
4. Разъем Ethernet
5. Разъем PS/2 (мышь)
6. Разъем PS/2 (клавиатура)
7. USB
8. VGA-разъем и прочие видеовыходы
9. Аудиоразъемы для подключения динамиков, микрофона, и.т.д.

 

Порты в/в на материнской плате форм-фактора ATX:

1 – Разъем PS/2 (мышь); 2 – Разъем PS/2 (клавиатура); 3 – Выход Ethernet; 4 – Два разъема USB; 5 – Разъем последовательного порта; 6 – Разъем параллельного порта; 7 – Разъем VGA; 8 – Игровой порт; 9 – Аудиопорты (слева направо: линейный выход, вход, микрофон).

 

Параллельный порт (LPT)

Главная особенность параллельного порта – одновременная передача данных по нескольким линиям. Эта черта сближает LPT с внутренними шинами компьютера. Основное назначение параллельного порта – подключения внешних устройств, и в большинстве случаев таким устройством является принтер.

Первые версии параллельного порта имели одностороннюю направленность, то есть, данные по кабелю могли передаваться лишь в одну сторону – к периферийному устройству. В дальнейшем были введены усовершенствованные стандарты интерфейса LPT, в которых данные могли передаваться в обе стороны.

 

Последовательный порт (COM)

Этот порт отличает последовательная передача данных по одной линии. Последовательная передача означает, что биты информации передаются по линии один за другим. Кроме того, передача данных в последовательном порту является двунаправленной. Как правило, COM предназначен для подключения таких периферийных устройств, как мышь или модем. В качестве разъема порта на материнской плате компьютера используется 9-штырьковый разъем DE-9 типа «вилка».

 

Игровой порт

На сегодняшний день этот порт не так уж часто встречается на материнских платах. Кроме того, его не поддерживают современные операционные системы, такие, как Windows 7. Тем не менее, его до сих пор можно увидеть на звуковых картах. Разъемом порта является коннектор c 15-ю контактами.

Как можно догадаться из названия порта, он предназначен, прежде всего, для подключения джойстиков. Особенностью порта является возможность подключить к нему сразу два устройства. Кроме того, в звуковых картах игровой порт часто используется для подключения MIDI – устройств, например, таких, как синтезаторы. Поскольку он способен работать с аналоговыми и аналого-цифровыми устройствами, то в обслуживающую его микросхему встроен аналого-цифровой преобразователь.

 

PS/2

Разъем PS/2 используется в компьютере для подключения мыши и/или клавиатуры. Несмотря на то, что он был разработан довольно давно, еще в середине 1980-x, тем не менее, он до сих активно используется в компьютерах. В некоторых материнских платах находятся два универсальных разъема, к которым можно подключить и мышь, и клавиатуру, в других же существует два отдельных разъема для мыши и клавиатуры. При этом разъем зеленого цвета предназначен для подключения мыши, синего – для клавиатуры. Оба разъема выполнены в формате mini-DIN c 9 контактами.

USB

Порт USB, о котором будет подробно рассказано в отдельной статье, является наиболее скоростным, универсальным и производительным портом в/в в современных компьютерах. Именно по этой причине USB практически вытеснил многие другие порты. Обычно в компьютере используется несколько разъемов для подключения устройств USB.

 

Мультимедиа — интерактивная система, обеспечивающая одновременное представление различных медиа — звук, анимированная компьютерная графика, видеоряд. Например, в одном объекте-контейнере (container) может содержаться текстовая, аудиальная, графическая и видеоинформация, а также, возможно, способ интерактивного взаимодействия с ней.

Средства мультимедиа — это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться компьютером, используя самые разные естественные для себя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и др. К средствам мультимедиа относятся:

• устройства речевого ввода и вывода информации;
• микрофоны и видеокамеры, акустические и видеовоспроизводящие системы с усилителями, звуковыми колонками, большими видеоэкранами;
• звуковые и видеоплаты, платы видеозахвата, снимающие изображение с видеомагнитофона или видеокамеры и вводящие его в компьютер;
• сканеры;
• внешние запоминающие устройства большой емкости на оптических дисках, часто используемые для записи звуковой и видеоинформации
• редакторы видеоизображений;
• профессиональные графические редакторы;
• средства для записи, создания и редактирования звуковой информации, позволяющие подготавливать звуковые файлы для включения в программы, изменять амплитуду сигнала, наложить или убрать фон, вырезать или вставить блоки данных на каком-то временном отрезке;
• программы для манипуляции с сегментами изображений, изменения цвета, палитры;
• программы для реализации гипертекстов и др.