Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

48
Организация ЭВМ и систем Тема: Периферийные устройства Классификация периферийных устройств Состав и характеристика периферийных устройств

Upload: pianist2317

Post on 11-Jul-2015

64 views

Category:

Education


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Организация ЭВМ и систем

Тема: Периферийные устройства

• Классификация периферийных устройств

• Состав и характеристика периферийных устройств

Page 2: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Классификация периферийных Классификация периферийных устройствустройств

ПУПУ – – устройство, входящее в состав внешнего оборудования устройство, входящее в состав внешнего оборудования микро - ЭВМ, обеспечивающее вводмикро - ЭВМ, обеспечивающее ввод//вывод данных, организацию вывод данных, организацию промежуточного и длительного хранения данныхпромежуточного и длительного хранения данных..

1.1.ПУ, предназначенные для связи с пользователемПУ, предназначенные для связи с пользователем

2.2.Устройства массовой памятиУстройства массовой памяти (НМЛ, НМД, прибор с (НМЛ, НМД, прибор с зарядовой связью, ПЦМД)зарядовой связью, ПЦМД)

3.3.Устройства связи с объектом управленияУстройства связи с объектом управления, включают в себя , включают в себя АЦП и ЦАП, многочисленные датчики, цифровые регуляторы, реле и АЦП и ЦАП, многочисленные датчики, цифровые регуляторы, реле и т.д.т.д.

4.4.Средства передачи данных на большие расстоянияСредства передачи данных на большие расстояния (средства телекоммуникации) – модемы, мульти ( и демульти - ) (средства телекоммуникации) – модемы, мульти ( и демульти - ) плексоры и т.д.плексоры и т.д.

Устройства ввода(клавиатура,

переключатели,…)

Устройства вывода(индикаторы,

принтеры,графопостроители)

Интерактивныеустройства

(диалоговые устройства, дисплеи,…)

ПУПУ

Устройства Устройства вводаввода//выводавывода

Внешняя памятьВнешняя памятьНМЛ, НМД, НГМДНМЛ, НМД, НГМД

Page 3: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Периферийные устройстваПериферийные устройства

1.1.КлавиатураКлавиатура представляет собой совокупность представляет собой совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным образом клавиши и замыкающих тем или иным образом определенную электрическую цепьопределенную электрическую цепь. .

В настоящее время распространены В настоящее время распространены два типа два типа клавиатур: с механическими или с мембранными клавиатур: с механическими или с мембранными переключателями.переключателями.

В первом случае датчик представляет собой В первом случае датчик представляет собой традиционный механизм с контактами из специального традиционный механизм с контактами из специального сплава. сплава.

Во втором случае переключатель состоит из двух Во втором случае переключатель состоит из двух мембран: верхней – активной, нижней – пассивной, мембран: верхней – активной, нижней – пассивной, разделенных третьей мембраной-прокладкой. разделенных третьей мембраной-прокладкой.

За основу кодирования принят американский За основу кодирования принят американский стандартный код информационного обмена стандартный код информационного обмена ASCII.ASCII.

Page 4: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Игровая клавиатура LogitechИгровая клавиатура Logitech

Игровая клавиатура G13 оснащена 87 клавишамиИгровая клавиатура G13 оснащена 87 клавишами, , что позволяет настроить профили для всех любимых игр. что позволяет настроить профили для всех любимых игр. ЖК-экран GamePanel™ разрешением 160 на 43 пикселяЖК-экран GamePanel™ разрешением 160 на 43 пикселя отображает в реальном времени игровую статистику, отображает в реальном времени игровую статистику, системные данные и сообщения от других игроков. системные данные и сообщения от других игроков.

Игровая клавиатура Logitech G19, оснащенная целым арсеналом новейших игровых технологий — это первая клавиатура Logitech, оснащенная цветной ЖК-панелью GamePanel.

Экран разрешением 320 на 240 пикселей с регулируемым наклоном отображает важную игровую информацию более чем в 60 играх (необходима установка входящего в комплект поставки программного обеспечения Logitech GamePanel).

Page 5: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Помимо игровой информации, экран способен отображать сведения VoIP-связи, часы, загрузку процессора или другие неигровые материалы — например, изображения или видео. Пользователь может с легкостью переключать тип отображаемой информации, не покидая игру.

Новейшая игровая клавиатура Logitech оснащена 12 полностью программируемыми функциональными клавишами, с каждой из которых можно связать до трех макросов — в общей сумме это 36 быстрых команд в любой игре. Одновременное выполнение нескольких действий также упрощается благодаря возможности многоклавишного ввода, позволяющей одновременно использовать до пяти клавиш.

Page 6: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

2.2.Мышь.Мышь. Первую компьютерную мышь создал Дуглас Первую компьютерную мышь создал Дуглас Энджельбарт в 1963 году в Стэндфордском Энджельбарт в 1963 году в Стэндфордском исследовательском центре. Первая мышь при движении исследовательском центре. Первая мышь при движении вращала два колеса, которые были связаны с осями вращала два колеса, которые были связаны с осями переменных резисторов. Перемещение курсора такой переменных резисторов. Перемещение курсора такой мыши вызывалось изменением сопротивления мыши вызывалось изменением сопротивления переменных резисторов. Большинство современных переменных резисторов. Большинство современных мышей имеют оптико-механическую конструкцию. мышей имеют оптико-механическую конструкцию.

Page 7: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

С поверхностью, по которой перемещают мышь, соприкасается С поверхностью, по которой перемещают мышь, соприкасается тяжелый обрезиненный шарик сравнительно большого диаметра. При тяжелый обрезиненный шарик сравнительно большого диаметра. При перемещении мыши этот шарик может вращать прижатые к нему два перемещении мыши этот шарик может вращать прижатые к нему два перпендикулярных ролика. Ось вращения одного из роликов перпендикулярных ролика. Ось вращения одного из роликов вертикальна, а другого – горизонтальна. На оси роликов установлены вертикальна, а другого – горизонтальна. На оси роликов установлены датчики, представляющие собой диски с прорезями, по разные датчики, представляющие собой диски с прорезями, по разные стороны которых располагаются оптопары светодиод-фотодиод. стороны которых располагаются оптопары светодиод-фотодиод. Порядок, в котором освещаются фоточувствительные элементы Порядок, в котором освещаются фоточувствительные элементы одной оси, определяет направление перемещения мыши, а одной оси, определяет направление перемещения мыши, а частота приходящих от них импульсов – скоростьчастота приходящих от них импульсов – скорость..

Устройство оптико-Устройство оптико-механической мышимеханической мыши

Page 8: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Другой популярной конструкцией мышей является Другой популярной конструкцией мышей является полностью оптическая конструкцияполностью оптическая конструкция. С помощью . С помощью светодиода и системы линз, фокусирующих его свет, под светодиода и системы линз, фокусирующих его свет, под мышью подсвечивается участок поверхности. Отраженный мышью подсвечивается участок поверхности. Отраженный от этой поверхности свет, в свою очередь, собирается от этой поверхности свет, в свою очередь, собирается другой линзой и попадает на приемный сенсор другой линзой и попадает на приемный сенсор микросхемы процессора обработки изображений. Этот чип микросхемы процессора обработки изображений. Этот чип делает снимки поверхности под мышью с высокой делает снимки поверхности под мышью с высокой частотой и обрабатывает их. частотой и обрабатывает их. На основании анализа На основании анализа череды последовательных снимков, представляющих череды последовательных снимков, представляющих собой квадратную матрицу из пикселей разной собой квадратную матрицу из пикселей разной яркости, интегрированный DSP-процессор яркости, интегрированный DSP-процессор высчитывает результирующие показатели, высчитывает результирующие показатели, свидетельствующие о направлении перемещения свидетельствующие о направлении перемещения мыши вдоль осей Х и Y, и передает результаты своей мыши вдоль осей Х и Y, и передает результаты своей работы на периферийный интерфейсработы на периферийный интерфейс. .

Page 9: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Первые мыши подключались к ПК через специальную Первые мыши подключались к ПК через специальную плату-адаптер. Затем большое распространение получил плату-адаптер. Затем большое распространение получил способ подключения мыши через последовательный способ подключения мыши через последовательный интерфейс интерфейс RSRS-232-232CC. Мыши с последовательным интерфейсом . Мыши с последовательным интерфейсом для передачи данных чаще всего используют разработанный для передачи данных чаще всего используют разработанный Microsoft Microsoft протоколпротокол. Данные передаются со скоростью . Данные передаются со скоростью 1200 бит/с, 1200 бит/с, используется 7 бит данных без контроля используется 7 бит данных без контроля четности и один стоповый битчетности и один стоповый бит. Одна передача содержит три . Одна передача содержит три 7-битных числа, кодирующих 8-битное горизонтальное (7-битных числа, кодирующих 8-битное горизонтальное (dXdX) и 8-) и 8-битное вертикальное перемещение (битное вертикальное перемещение (dYdY), а также 2 бита (), а также 2 бита (LBLB, , RBRB) состояния кнопок. Перемещение задается в виде числа со ) состояния кнопок. Перемещение задается в виде числа со знаком (-128…+127) в специальных единицах – counts, знаком (-128…+127) в специальных единицах – counts, определяемых разрешением мыши – определяемых разрешением мыши – counts per inchcounts per inch ( (cpicpi), ), которое обычно составляет 400которое обычно составляет 400 cpi cpi. Кроме протокола . Кроме протокола MicrosoftMicrosoft, распространены также , распространены также протокол протокол LogitechLogitech (отличается от протокола (отличается от протокола Microsoft Microsoft способом передачи способом передачи информации о средней кнопке) и протокол информации о средней кнопке) и протокол Mouse SystemsMouse Systems (5- (5-байтовый, передается информация о «старом» и «новом» байтовый, передается информация о «старом» и «новом» положении мыши).положении мыши).

Page 10: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Лазерная мышь Logitech G9xЛазерная мышь Logitech G9x

Лазерная мышь Logitech G9xЛазерная мышь Logitech G9x, обеспечивающая точность , обеспечивающая точность на любой скорости (на любой скорости (до 4 метров в секунду на наиболее до 4 метров в секунду на наиболее распространенных игровых коврикахраспространенных игровых ковриках), является ), является модификацией нового поколения удостоенной ряда наград модификацией нового поколения удостоенной ряда наград лазерной мыши Logitech® G9 — теперь новейшая мышь лазерной мыши Logitech® G9 — теперь новейшая мышь оснащена лазерным датчиком нового поколения. Возможность оснащена лазерным датчиком нового поколения. Возможность изменения разрешения от 200 до 5000 точек на дюйм позволяет изменения разрешения от 200 до 5000 точек на дюйм позволяет мыши G9x мгновенно переходить из режима точнейшего мыши G9x мгновенно переходить из режима точнейшего прицеливания к высокоскоростным маневрам без пауз и прицеливания к высокоскоростным маневрам без пауз и остановок.остановок.

Мышь G9x также оснащена встроенной памятью, Мышь G9x также оснащена встроенной памятью, позволяющей хранить до пяти профилей, готовых к позволяющей хранить до пяти профилей, готовых к мгновенному переключению. Система регулировки веса мгновенному переключению. Система регулировки веса позволяет добавить до 28 грамм дополнительного веса. позволяет добавить до 28 грамм дополнительного веса. Настраиваемая светодиодная подсветка позволяет изменить Настраиваемая светодиодная подсветка позволяет изменить внешний вид G9x в соответствии с личными предпочтениями — внешний вид G9x в соответствии с личными предпочтениями — или подобрать цвет, подходящий под клавиатуру G19 или G13.или подобрать цвет, подходящий под клавиатуру G19 или G13.

Page 11: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

3.3.Трекбол Трекбол представляет собой представляет собой «перевернутую» «перевернутую» оптико-механическую мышь – в движение приводится оптико-механическую мышь – в движение приводится не сам корпус устройства, а только его шарне сам корпус устройства, а только его шар. Это . Это позволяет существенно повысить точность управления позволяет существенно повысить точность управления курсором и, кроме того, экономить место, поэтому курсором и, кроме того, экономить место, поэтому трекболы часто используют в ноутбуках.трекболы часто используют в ноутбуках.

4.4.Сенсорная панельСенсорная панель ( (touchpadtouchpad или или trackpadtrackpad) – это ) – это устройство ввода, применяемое в ноутбуках, служит устройство ввода, применяемое в ноутбуках, служит для перемещения курсора в зависимости от движений для перемещения курсора в зависимости от движений пальца пользователяпальца пользователя. Используется в качестве замены . Используется в качестве замены компьютерной мыши. Сенсорные панели различаются по компьютерной мыши. Сенсорные панели различаются по размерам, но обычно их площадь не превосходит 50 смразмерам, но обычно их площадь не превосходит 50 см22. . Работа сенсорной панели основана на измерении ёмкости Работа сенсорной панели основана на измерении ёмкости пальца или измерении ёмкости между сенсорами. пальца или измерении ёмкости между сенсорами.

Page 12: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

5.5.Джойстик Джойстик является является аналоговым координатным аналоговым координатным устройством ввода информации,устройством ввода информации, выполняемым обычно в виде выполняемым обычно в виде двух реостатных датчиков с питанием +5 В. двух реостатных датчиков с питанием +5 В. Рукоятка джойстика Рукоятка джойстика связана с двумя переменными резисторами, изменяющими связана с двумя переменными резисторами, изменяющими свое сопротивление при ее перемещениисвое сопротивление при ее перемещении. Один резистор . Один резистор определяет перемещение по координате Х, другой – по определяет перемещение по координате Х, другой – по YY. . Джойстик обычно подключается к адаптеру игрового порта, Джойстик обычно подключается к адаптеру игрового порта, расположенному на многофункциональной плате ввода-вывода расположенному на многофункциональной плате ввода-вывода ((Multi IMulti I//O CardO Card) или звуковой карте (в последнем случае разъем ) или звуковой карте (в последнем случае разъем игрового порта совмещается с интерфейсом игрового порта совмещается с интерфейсом MIDIMIDI). ).

6.6.Световое пероСветовое перо работает с помощью работает с помощью небольшого небольшого оптического детектора, находящегося на его кончикеоптического детектора, находящегося на его кончике. По . По ходу сканирования экрана электронным лучом инициируется ходу сканирования экрана электронным лучом инициируется импульс оптического детектора, когда пучок достигает точки импульс оптического детектора, когда пучок достигает точки экрана, над которой находится перо. Время возникновения этого экрана, над которой находится перо. Время возникновения этого импульса относительно сигналов горизонтальной и вертикальной импульса относительно сигналов горизонтальной и вертикальной синхронизации позволяет определить позицию светового пера. синхронизации позволяет определить позицию светового пера. По своей сути световое перо является По своей сути световое перо является расширением расширением видеосистемывидеосистемы. .

Page 13: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

7.7. Сканером называется устройство, которое Сканером называется устройство, которое позволяет вводить в компьютер образы изображений, позволяет вводить в компьютер образы изображений, представленных в виде текста, рисунков, слайдов, представленных в виде текста, рисунков, слайдов, фотографий или другой графической информации.фотографий или другой графической информации.

Сканеры можно классифицировать по следующим Сканеры можно классифицировать по следующим критериям:критериям:

• По степени прозрачности вводимого По степени прозрачности вводимого оригинала изображенияоригинала изображения: : непрозрачные непрозрачные оригиналыоригиналы - фотографии, рисунки, - фотографии, рисунки, страницы книг и журналов и страницы книг и журналов и прозрачные прозрачные оригиналыоригиналы - слайды, негативы, пленки. - слайды, негативы, пленки.• По кинематическому механизмуПо кинематическому механизму сканера: сканера: ручные, планшетные, рулонные ручные, планшетные, рулонные и проекционные.и проекционные.

Page 14: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

• По типу вводимого изображенияПо типу вводимого изображения: : черно-белыечерно-белые (штриховые или полутоновые) и (штриховые или полутоновые) и цветные.цветные.

В черно-белом сканере изображение освещается В черно-белом сканере изображение освещается белым светомбелым светом, получаемым, как правило, от , получаемым, как правило, от флуоресцентной лампы. флуоресцентной лампы. Отраженный свет через Отраженный свет через редуцирующую линзу попадает на редуцирующую линзу попадает на фоточувствительный элементфоточувствительный элемент (ПЗС-линейка или ПЗС- (ПЗС-линейка или ПЗС-матрица). матрица). Каждая строка сканирования изображения Каждая строка сканирования изображения соответствует определенным значениям напряжения на ПЗС. соответствует определенным значениям напряжения на ПЗС. Эти значения напряжения преобразуются в цифровую форму Эти значения напряжения преобразуются в цифровую форму через АЦП (для полутоновых сканеров) или через компаратор через АЦП (для полутоновых сканеров) или через компаратор (для двухуровневых «штриховых» сканеров).(для двухуровневых «штриховых» сканеров).

Для сканирования цветных изображенийДля сканирования цветных изображений существует несколько технологий. Например, в сканерах существует несколько технологий. Например, в сканерах фирмы фирмы Microtek Microtek сканируемое изображение поочередно сканируемое изображение поочередно освещается красным, зеленым и синим цветом, так освещается красным, зеленым и синим цветом, так что страница сканируется за три проходачто страница сканируется за три прохода. .

Page 15: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Похожий подход используется в Похожий подход используется в сканерах сканерах Epson Epson и и SharpSharp, однако там , однако там смена цвета сканирование смена цвета сканирование происходит для каждой строкипроисходит для каждой строки, что позволяет избежать , что позволяет избежать проблем с «выравниванием» пикселов при разных проблем с «выравниванием» пикселов при разных проходах. проходах.

В сканерах В сканерах Hewlett Packard Hewlett Packard и и Ricoh Ricoh сканируемое сканируемое изображение освещается источником белого света, а изображение освещается источником белого света, а отраженный свет через редуцирующую линзу попадает отраженный свет через редуцирующую линзу попадает на трехполосную ПЗС-линейку через систему на трехполосную ПЗС-линейку через систему специальных фильтров, разделяющих свет на три специальных фильтров, разделяющих свет на три компоненты: красный, синий, зеленый.компоненты: красный, синий, зеленый.

Для связи с компьютером сканерыДля связи с компьютером сканеры, как правило, , как правило, используютиспользуют один из универсальных периферийных один из универсальных периферийных интерфейсов: интерфейсов: SCSISCSI, , IEEE IEEE 1284 или 1284 или USBUSB..

Page 16: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Сканеры DocuMate фирмы XeroxСканеры DocuMate фирмы Xerox

Модельный ряд настольных и портативных сканеров Модельный ряд настольных и портативных сканеров форматов А3 и A4 представлен 8 новыми аппаратами: форматов А3 и A4 представлен 8 новыми аппаратами: DocuMate 150/152/162/262i, DocuMate 515/632, DocuMate 765 и DocuMate 150/152/162/262i, DocuMate 515/632, DocuMate 765 и Travel scanner 100. Новые сканеры могут быть использованы Travel scanner 100. Новые сканеры могут быть использованы как для решения задач единичного, так и поточного как для решения задач единичного, так и поточного сканирования документов, создания и поддержания систем сканирования документов, создания и поддержания систем безбумажного документооборота на предприятиях любого безбумажного документооборота на предприятиях любого масштаба. масштаба.

Page 17: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

В сегменте протяжных сканеров формата А4, В сегменте протяжных сканеров формата А4, предназначенных для пакетной полистовой обработки предназначенных для пакетной полистовой обработки документов, Xerox представляет как сканеры начального документов, Xerox представляет как сканеры начального уровня уровня со скоростью сканирования 18 страниц в со скоростью сканирования 18 страниц в минутуминуту (DocuMate 150), так и скоростные модели (DocuMate 150), так и скоростные модели (DocuMate 262i), способные обрабатывать оригиналы (DocuMate 262i), способные обрабатывать оригиналы со со скоростью 38 листов в минуту в одностороннем и 76 скоростью 38 листов в минуту в одностороннем и 76 изображений в минуту при двустороннем изображений в минуту при двустороннем сканированиисканировании. Модели DocuMate 150 и 152 созданы для . Модели DocuMate 150 и 152 созданы для малых рабочих групп и персонального пользования. малых рабочих групп и персонального пользования. Компактные габариты аппарата позволяют установить его Компактные габариты аппарата позволяют установить его непосредственно на столе пользователя. непосредственно на столе пользователя.

Высокопроизводительный DocuMate 262i Высокопроизводительный DocuMate 262i предназначен для обработки больших объемов предназначен для обработки больших объемов повседневных офисных документов.повседневных офисных документов.

Page 18: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Модернизированная конструкция лотка для подачи Модернизированная конструкция лотка для подачи пластиковых карт облегчает решение задач по вводу пластиковых карт облегчает решение задач по вводу персональных данных с водительских, кредитных, персональных данных с водительских, кредитных, страховых и медицинских карт, а ультразвуковой страховых и медицинских карт, а ультразвуковой детектор двойной подачи позволяет избежать детектор двойной подачи позволяет избежать пропусков при сканировании многостраничных пропусков при сканировании многостраничных документов.документов.

Работу с документами формата А3 поддерживает Работу с документами формата А3 поддерживает модель DocuMate 752 и DocuMate 765, который можно модель DocuMate 752 и DocuMate 765, который можно использовать в качестве специализированного устройства использовать в качестве специализированного устройства по централизованному вводу бумажных документов с по централизованному вводу бумажных документов с последующей их обработкой и созданием электронного последующей их обработкой и созданием электронного архива. архива. Аппарат сканирует со скоростью 65 страниц в Аппарат сканирует со скоростью 65 страниц в минутуминуту и выдерживает серьезную ежедневную нагрузку – и выдерживает серьезную ежедневную нагрузку – до 10 000 страниц в день. до 10 000 страниц в день.

Page 19: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

8.8.Монитор (дисплей) – устройство визуализации Монитор (дисплей) – устройство визуализации текстовой или графической информации без ее текстовой или графической информации без ее долговременной фиксации.долговременной фиксации.

По типу отображаемой информации мониторы делят По типу отображаемой информации мониторы делят на на алфавитно-цифровыеалфавитно-цифровые (в настоящее время не (в настоящее время не используются) и используются) и графическиеграфические. По способу формирования . По способу формирования изображения графические дисплеи делят на векторные (не изображения графические дисплеи делят на векторные (не используются в ПК) и используются в ПК) и растровыерастровые. .

В векторном дисплее изображение В векторном дисплее изображение строится из элементарных отрезков строится из элементарных отрезков векторов (в случае ЭЛТ – электронный луч векторов (в случае ЭЛТ – электронный луч непрерывно «вырисовывает» контур непрерывно «вырисовывает» контур изображения, собирая его из этих изображения, собирая его из этих векторов). векторов). В растровых дисплеях В растровых дисплеях изображение получают с помощью изображение получают с помощью матрицы точекматрицы точек (в случае ЭЛТ – (в случае ЭЛТ – электронные лучи пробегают по строкам электронные лучи пробегают по строкам экрана, подсвечивая требуемые точки экрана, подсвечивая требуемые точки своим цветом). своим цветом).

Page 20: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Наиболее важными параметрами для монитора Наиболее важными параметрами для монитора являются: являются: частота кадровой развертки, частота частота кадровой развертки, частота строчной развертки и полоса пропускания строчной развертки и полоса пропускания видеосигналавидеосигнала. Частота кадровой развертки во многом . Частота кадровой развертки во многом определяет устойчивость изображения (отсутствие определяет устойчивость изображения (отсутствие мерцаний). Ассоциация мерцаний). Ассоциация VESAVESA [(Video Electronics Standards [(Video Electronics Standards Association) – Association) – АссоциацияАссоциация стандартовстандартов видеоэлектроникивидеоэлектроники]] рекомендует использовать для разрешений 640х480 и рекомендует использовать для разрешений 640х480 и 800х600 частоту кадровой развертки не ниже 72 Гц, а 800х600 частоту кадровой развертки не ниже 72 Гц, а для разрешения 1024х768 – не ниже 70 Гцдля разрешения 1024х768 – не ниже 70 Гц. Современные . Современные мониторы поддерживают кадровые развертки в диапазоне мониторы поддерживают кадровые развертки в диапазоне 60-160 Гц. 60-160 Гц. Частота строчной развертки определяется Частота строчной развертки определяется произведением частоты вертикальной развертки на произведением частоты вертикальной развертки на количество выводимых строк в одном кадре с учетом количество выводимых строк в одном кадре с учетом обратного ходаобратного хода (разрешение по вертикали), типичное (разрешение по вертикали), типичное значение – 30-64 кГц (отражает количество строк, которое значение – 30-64 кГц (отражает количество строк, которое монитор может воспроизвести за одну секунду). монитор может воспроизвести за одну секунду).

Page 21: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Полоса видеосигнала определяется Полоса видеосигнала определяется произведением разрешения по горизонтали с учетом произведением разрешения по горизонтали с учетом обратного хода на частоту строчной разверткиобратного хода на частоту строчной развертки (отражает число точек в строке, которое монитор может (отражает число точек в строке, которое монитор может воспроизвести за одну секунду). К важным факторам, воспроизвести за одну секунду). К важным факторам, определяющим четкость изображения, относят также определяющим четкость изображения, относят также размеры точек люминофораразмеры точек люминофора, а точнее – расстояние , а точнее – расстояние между ними (между ними (dot pitchdot pitch), типичное значение – 0,25-0,28 мм.), типичное значение – 0,25-0,28 мм.

Page 22: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Первый ЖК-мониторПервый ЖК-монитор был продемонстрирован был продемонстрирован американской фирмой американской фирмой RCARCA в 1966 годув 1966 году. .

Для изготовления ЖК-мониторов используют так Для изготовления ЖК-мониторов используют так называемые называемые нематические кристаллынематические кристаллы, молекулы которых , молекулы которых имеют форму палочек или вытянутых пластинок. В имеют форму палочек или вытянутых пластинок. В отсутствии электрического поля молекулы этого вещества отсутствии электрического поля молекулы этого вещества образуют скрученные спирали (обычно 90º).образуют скрученные спирали (обычно 90º).

Page 23: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

В результате такой ориентации молекул В результате такой ориентации молекул плоскость плоскость поляризации проходящего света поворачиваетсяполяризации проходящего света поворачивается. . Если же к прозрачным электродам Если же к прозрачным электродам приложено приложено напряжениенапряжение, спираль молекул распрямляется (они , спираль молекул распрямляется (они ориентируются вдоль поля), при этом ориентируются вдоль поля), при этом поворота поворота плоскости поляризации проходящего света не плоскости поляризации проходящего света не происходитпроисходит. Используя подходящим образом . Используя подходящим образом ориентированный пленочный поляризатор, можно ориентированный пленочный поляризатор, можно добиться, чтобы в добиться, чтобы в первом случае ЖК-элемент первом случае ЖК-элемент пропускал проходящий свет, а во втором – нетпропускал проходящий свет, а во втором – нет..

Таким образом, каждая точка изображения на ЖК-Таким образом, каждая точка изображения на ЖК-мониторе представляет из себя соответствующий мониторе представляет из себя соответствующий TSTNTSTN--элемент (элемент (Triple SuperTriple Super--TwistedTwisted--NematicNematic), а весь экран – ), а весь экран – матрицу этих элементов. матрицу этих элементов.

Для адресации ЖК-элементов можно Для адресации ЖК-элементов можно использовать два методаиспользовать два метода: : прямойпрямой (пассивный) и (пассивный) и косвенныйкосвенный (активный). (активный).

Page 24: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

При При прямой адресациипрямой адресации элементов элементов каждая каждая выбираемая точка изображения активируется подачей выбираемая точка изображения активируется подачей напряжения на соответствующий проводник-электрод напряжения на соответствующий проводник-электрод для строки (общий для целой строки) и на проводник-для строки (общий для целой строки) и на проводник-электрод для столбца (общий для всего столбца).электрод для столбца (общий для всего столбца). Матрицы с пассивным управлением («пассивные матрицы») Матрицы с пассивным управлением («пассивные матрицы») имеют недостаточный контраст изображения, т. к. имеют недостаточный контраст изображения, т. к. электрическое поле возникает не только в точке электрическое поле возникает не только в точке пересечения адресных проводников, но и на всем пути пересечения адресных проводников, но и на всем пути распространения тока. Эта проблема решается при распространения тока. Эта проблема решается при использовании так называемых использовании так называемых активных матрицактивных матриц, когда , когда каждой точкой изображения управляет свой каждой точкой изображения управляет свой независимый электронный переключательнезависимый электронный переключатель (как правило, (как правило, Thin Film TransistorThin Film Transistor ( (TFTTFT)– тонкопленочный полевой )– тонкопленочный полевой транзистор.).транзистор.).

При применении активных матриц большое значение При применении активных матриц большое значение имеют такие параметры, как малое время отклика (типичное имеют такие параметры, как малое время отклика (типичное значение – 10-25 мкс) и большой угол зрения (75º-120º).значение – 10-25 мкс) и большой угол зрения (75º-120º).

Page 25: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

46'' Full HD монитор, поддерживающий 46'' Full HD монитор, поддерживающий 3D, фирмы JVC3D, фирмы JVC

В апреле 2009 JVC анонсировала предстоящий В апреле 2009 JVC анонсировала предстоящий выход на японский рынок 46-дюймового 3D-монитора выход на японский рынок 46-дюймового 3D-монитора GD-463D10. Устройство может демонстрировать GD-463D10. Устройство может демонстрировать трехмерное видео в разрешении 1080p.трехмерное видео в разрешении 1080p.

Page 26: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Для того чтобы увидеть трехмерные изображения, Для того чтобы увидеть трехмерные изображения, понадобятся специальные поляризованные очки — они понадобятся специальные поляризованные очки — они поставляются вместе с 3D-монитором. Устройство поставляются вместе с 3D-монитором. Устройство работает на основе стереоскопической технологии от Xpol, работает на основе стереоскопической технологии от Xpol, предназначенной для 3D-контента с отсутствием эффекта предназначенной для 3D-контента с отсутствием эффекта мерцания. Изображения для правого и левого глаза мерцания. Изображения для правого и левого глаза формируется чередующимися строчками пикселей. формируется чередующимися строчками пикселей.

LCD-монитор характеризуется статической LCD-монитор характеризуется статической контрастностью 2000:1, динамическая составляет 10000:1. контрастностью 2000:1, динамическая составляет 10000:1. Он имеет три входа HDMI и поддерживает режим 3D для Он имеет три входа HDMI и поддерживает режим 3D для частоты кадров 24p, 50p, 60p, 50i и 60i. Пара встроенных частоты кадров 24p, 50p, 60p, 50i и 60i. Пара встроенных динамиков характеризуется совокупной мощностью 20 Вт, динамиков характеризуется совокупной мощностью 20 Вт, предусмотрен также аудиовыход для наушников. предусмотрен также аудиовыход для наушников.

Весит монитор почти 27 кг. Весит монитор почти 27 кг.

Page 27: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Full HD мониторы в серии W43 Full HD мониторы в серии W43 фирмы LGфирмы LG

Мониторы серии W43 Мониторы серии W43 включают модели в включают модели в диагоналях 20, 21,5 и 23 диагоналях 20, 21,5 и 23 дюйма. Разрешающая дюйма. Разрешающая способность экрана новинок способность экрана новинок - 1600 х 900 и Full HD 1920 x - 1600 х 900 и Full HD 1920 x 1080. 1080. Благодаря Благодаря высокому разрешению высокому разрешению экрана текст экрана текст отображается более отображается более четко, а широкий формат четко, а широкий формат позволяет расположить позволяет расположить на экране рядом два окна на экране рядом два окна в полный размер,в полный размер, что что более удобно для работы.более удобно для работы.

Page 28: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Модели отличаются высокой динамической Модели отличаются высокой динамической контрастностью - 30000:1 (Digital Fine Contrast), благодаря контрастностью - 30000:1 (Digital Fine Contrast), благодаря которой обеспечивается глубокий черный цвет и хорошая которой обеспечивается глубокий черный цвет и хорошая прорисовка кадров с темным или тусклым фоном. прорисовка кадров с темным или тусклым фоном. Экран Экран характеризуется яркостью в 300 кандел на кв.м, время характеризуется яркостью в 300 кандел на кв.м, время отклика составляет 5 мс. Углы обзора по вертикали и отклика составляет 5 мс. Углы обзора по вертикали и по горизонтали равны 170 градусов.по горизонтали равны 170 градусов.

Мониторы W43 включают специальные настройки Мониторы W43 включают специальные настройки «Fun». Функция «4:3 in Wide» позволяет просматривать «Fun». Функция «4:3 in Wide» позволяет просматривать игры и видео формата 4:3 без искажения пропорций. игры и видео формата 4:3 без искажения пропорций. Фотоэффекты оживляют онлайн-видео или демонстрацию Фотоэффекты оживляют онлайн-видео или демонстрацию фото, всего предлагается четыре эффекта: Обычный, фото, всего предлагается четыре эффекта: Обычный, Гауссово размытие, Сепия и Монохромный.Гауссово размытие, Сепия и Монохромный.

Согласно прогнозам Display Search, широкоформатные Согласно прогнозам Display Search, широкоформатные мониторы с форм-фактором 16:9 в 2009 году составят мониторы с форм-фактором 16:9 в 2009 году составят 38% глобальных продаж, а в 2011 году эта цифра 38% глобальных продаж, а в 2011 году эта цифра увеличится до 68%.увеличится до 68%.

Page 29: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

9.9.Под Под принтеромпринтером обычно подразумевают устройство обычно подразумевают устройство вывода данных, преобразующее информацию в удобную вывода данных, преобразующее информацию в удобную для чтения форму на бумаге. для чтения форму на бумаге.

Принтеры классифицируютПринтеры классифицируют по следующим по следующим критериям:критериям:

1) 1) По способу печатиПо способу печати::

• последовательные – последовательные – печатный документ печатный документ формируется символ за формируется символ за символом;символом;• строчные – при печати строчные – при печати устройство формирует сразу устройство формирует сразу всю строку целиком;всю строку целиком;• страничные – на бумагу страничные – на бумагу наносится изображение сразу наносится изображение сразу всей страницы.всей страницы.

Page 30: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

2) 2) По технологии печатиПо технологии печати::ударные (для переноса красящего вещества ударные (для переноса красящего вещества

используется механический удар);используется механический удар);безударные.безударные.

К ударным принтерам относят матричные принтеры. В К ударным принтерам относят матричные принтеры. В матричном принтере печатающая головка из 9, 18 или 24 матричном принтере печатающая головка из 9, 18 или 24 игл, приводимых в движение электромагнитами, крепится к игл, приводимых в движение электромагнитами, крепится к каретке и перемещается вместе с ней по направляющим каретке и перемещается вместе с ней по направляющим параллельно бумаге вдоль печатаемой строки. Часть игл параллельно бумаге вдоль печатаемой строки. Часть игл матрицы приводится в движение, и они «ударяют» по матрицы приводится в движение, и они «ударяют» по красящей ленте, находящейся между головкой и бумагой, красящей ленте, находящейся между головкой и бумагой, формируя, таким образом, след из маленьких точек. формируя, таким образом, след из маленьких точек.

К недостаткам этих принтеров относят низкую скорость К недостаткам этих принтеров относят низкую скорость печати и высокий уровень шума при работе. печати и высокий уровень шума при работе.

Page 31: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Достоинством же является то, что они оставляют Достоинством же является то, что они оставляют оттиски букв на бумагеоттиски букв на бумаге, что важно при составлении , что важно при составлении финансовых или официальных документов. Следует отметить, финансовых или официальных документов. Следует отметить, что что у этой технологии печати в общем случае нежесткие у этой технологии печати в общем случае нежесткие требования к качеству бумаги.требования к качеству бумаги.

К безударным относят струйные чернильные принтерыК безударным относят струйные чернильные принтеры. . У струйных принтеров, так же, как и у матричных, головка У струйных принтеров, так же, как и у матричных, головка движется в горизонтальной плоскости над бумагой. Печатающая движется в горизонтальной плоскости над бумагой. Печатающая головка содержит сопла, через которую подаются чернила. У головка содержит сопла, через которую подаются чернила. У разных моделей количество сопел может варьироваться от 12 до разных моделей количество сопел может варьироваться от 12 до 64. Различные технологии струйных принтеров отличаются 64. Различные технологии струйных принтеров отличаются способом выбрасывания чернильной капельки из сопла.способом выбрасывания чернильной капельки из сопла.

В принтерах Cannon и Hewlett Packard используется В принтерах Cannon и Hewlett Packard используется технология bubble-jet (или thermal ink jet). В каждом сопле технология bubble-jet (или thermal ink jet). В каждом сопле находится нагревательный элемент (тонкопленочный резистор). находится нагревательный элемент (тонкопленочный резистор). При резком нагревании образуется чернильный паровой пузырь, При резком нагревании образуется чернильный паровой пузырь, который выталкивает из сопла очередную порцию чернил. который выталкивает из сопла очередную порцию чернил.

Page 32: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

В принтерах В принтерах Epson Epson используется используется технология технология piezo ink piezo ink jetjet. . Выбросом капли из сопла управляет диафрагма из Выбросом капли из сопла управляет диафрагма из пьезоэлементапьезоэлемента. Под действием электрического поля . Под действием электрического поля пьезоэлемент деформируется и выталкивает каплю из пьезоэлемент деформируется и выталкивает каплю из сопла. сопла.

Скорость работы струйных принтеров примерно такая Скорость работы струйных принтеров примерно такая же, как и у матричных. же, как и у матричных. Несомненным преимуществом Несомненным преимуществом перед матричными принтерами является низкий перед матричными принтерами является низкий уровень шума при работе.уровень шума при работе. Однако, следует иметь в Однако, следует иметь в виду, что виду, что струйные принтеры требуют струйные принтеры требуют высококачественной бумагивысококачественной бумаги. В целом, необходимо . В целом, необходимо отметить, что отметить, что расходные материалы для данной расходные материалы для данной технологии являются самыми дорогими, по технологии являются самыми дорогими, по сравнению с принтерами других технологий печатисравнению с принтерами других технологий печати..

Page 33: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Другой популярной безударной технологией Другой популярной безударной технологией является технология электрографической печати, является технология электрографической печати, которая используется в так называемых лазерных которая используется в так называемых лазерных принтерахпринтерах. Луч микромощного полупроводникового . Луч микромощного полупроводникового лазера формирует электронное изображение на лазера формирует электронное изображение на фотоприемном барабане. Барабану предварительно фотоприемном барабане. Барабану предварительно сообщается некий статический заряд. Таким образом, сообщается некий статический заряд. Таким образом, освещаемые и неосвещаемые лазером участки барабана освещаемые и неосвещаемые лазером участки барабана имеют разный заряд. К заряженным участкам прилипают имеют разный заряд. К заряженным участкам прилипают

частицы порошкообразного тонера.частицы порошкообразного тонера.

Page 34: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

При соприкосновении бумаги с барабаном, на ней При соприкосновении бумаги с барабаном, на ней остается отпечаток, который фиксируется за счет нагрева остается отпечаток, который фиксируется за счет нагрева частиц тонера до температуры плавления. частиц тонера до температуры плавления. Лазерные Лазерные принтеры имеют высокую скорость печати и высокую принтеры имеют высокую скорость печати и высокую разрешающую способность.разрешающую способность. Недостатком является Недостатком является высокая цена принтеров и необходимость использования высокая цена принтеров и необходимость использования качественной бумаги.качественной бумаги.

Для управления принтером используются Для управления принтером используются специальные языки.специальные языки. Для матричных и струйных Для матричных и струйных принтеров наибольшее распространение получил язык принтеров наибольшее распространение получил язык ESCESC//PP[1][1]. Для лазерных и некоторых струйных принтеров . Для лазерных и некоторых струйных принтеров основными языками управления являются основными языками управления являются PCLPCL[2][2] фирмы фирмы Hewlett PackardHewlett Packard и и PostScript PostScript фирмы фирмы AdobeAdobe..

Для подключения принтеров используют Для подключения принтеров используют RSRS-232-232CC, , IEEE IEEE 1284 или 1284 или USBUSB..

[1][1] ESCESC//PP ( (Epson Standard Codes for PrinterEpson Standard Codes for Printer) – Стандартные коды фирмы ) – Стандартные коды фирмы Epson Epson для принтеров.для принтеров.[2][2] PCLPCL ( (Printer Control LanguagePrinter Control Language) – Язык управления ) – Язык управления принтером.принтером.

Page 35: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Внешняя памятьВнешняя память

НГМДНГМД НЖМДНЖМД

ОптическиеОптические дискидиски

ГолографическаяГолографическая памятьпамять

НМЛНМЛ

Структура жесткого магнитного диска:Структура жесткого магнитного диска:• ДорожкиДорожки – концентрические полоски, на которые – концентрические полоски, на которые

разделена каждая сторона пластины, нумеруются разделена каждая сторона пластины, нумеруются последовательно от 0 до самой ближней к центру.последовательно от 0 до самой ближней к центру.

• Дорожки на обеих сторонах пластины, расположенные Дорожки на обеих сторонах пластины, расположенные на окружностях с одинаковым радиусом, объединяются в на окружностях с одинаковым радиусом, объединяются в цилиндрцилиндр..

• Каждая дорожка делится на Каждая дорожка делится на секторысекторы. Все дорожки . Все дорожки включают одно и то же число секторов.включают одно и то же число секторов.

Page 36: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Способы записи Способы записи на магнитные носителина магнитные носители

Отличительная черта – Отличительная черта – запись вместе с сигналами запись вместе с сигналами данных сигналов синхронизацииданных сигналов синхронизации. Длительность . Длительность импульса битового элемента – 4 мкс (с двойной импульса битового элемента – 4 мкс (с двойной плотностью записи – 2 мкс).плотностью записи – 2 мкс).

В большинстве способов записи бит данных кодируется В большинстве способов записи бит данных кодируется одинаково: одинаково: «1» соответствует изменение (переход) «1» соответствует изменение (переход) магнитного потока в середине элементамагнитного потока в середине элемента, а , а «0» - «0» - отсутствие такого переходаотсутствие такого перехода..

Page 37: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Запись с частотной модуляциейЗапись с частотной модуляцией

ДанныеДанные

ПотокПоток

Биты СБиты С

Биты ДБиты Д

Модернизированная частотная модуляция (бит С, если Модернизированная частотная модуляция (бит С, если текущий и предыдущий биты равны «0».текущий и предыдущий биты равны «0».

Бит СБит С

1 1 0 1 0 0 0 11

Page 38: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Тончайшие 500-Гб накопители FujitsuТончайшие 500-Гб накопители Fujitsu17 января 200917 января 2009Компания Fujitsu Europe Limited объявила о выпуске Компания Fujitsu Europe Limited объявила о выпуске

новых портативных 2,5-дюймовых дисковых накопителей новых портативных 2,5-дюймовых дисковых накопителей (HDD) серии HandyDrive, обладающих ёмкостью до 500 Гб. (HDD) серии HandyDrive, обладающих ёмкостью до 500 Гб. Они отличаются компактностью, улучшенными Они отличаются компактностью, улучшенными характеристиками энергосбережения и высотой всего лишь характеристиками энергосбережения и высотой всего лишь 15 мм.15 мм.

Усовершенствованная система Усовершенствованная система управления энергопотреблением управления энергопотреблением Power Management позволяет Power Management позволяет снизить энергопотребление снизить энергопотребление накопителя в режиме накопителя в режиме чтения/записи на 30% по чтения/записи на 30% по сравнению с предыдущими сравнению с предыдущими моделями и на 35% в режиме моделями и на 35% в режиме готовности (stand-by) по готовности (stand-by) по сравнению с обычным режимом сравнению с обычным режимом ожидания (idle).ожидания (idle).

Page 39: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Новинки представлены в модификациях 250 Гб, 320 Гб, Новинки представлены в модификациях 250 Гб, 320 Гб, 400 Гб и 500 Гб с очень компактными размерами: 15мм 400 Гб и 500 Гб с очень компактными размерами: 15мм (высота), 83,5мм (ширина) и 137,5мм (длина) и небольшим (высота), 83,5мм (ширина) и 137,5мм (длина) и небольшим весом (175г), т. е. новые компактные накопители на 30% весом (175г), т. е. новые компактные накопители на 30% легче по сравнению с моделями предыдущей серии. легче по сравнению с моделями предыдущей серии.

Накопители HandyDrive могут получать необходимое Накопители HandyDrive могут получать необходимое питание непосредственно через интерфейс USB 2.0. Они питание непосредственно через интерфейс USB 2.0. Они совместимы с версией USB 1.1. совместимы с версией USB 1.1.

Компания Fujitsu оснастила свои новые внешние Компания Fujitsu оснастила свои новые внешние накопители HandyDrive накопители HandyDrive программным пакетом, который программным пакетом, который включает в себя утилиту защиты данных паролем, включает в себя утилиту защиты данных паролем, предотвращающую несанкционированный доступпредотвращающую несанкционированный доступ, и , и специальную утилиту Acronis True Image Personal HDD специальную утилиту Acronis True Image Personal HDD для для быстрого резервного копирования данных с компьютерабыстрого резервного копирования данных с компьютера. . Обе утилиты (защита паролем и программа резервного Обе утилиты (защита паролем и программа резервного копирования) поддерживают семь европейских языков: копирования) поддерживают семь европейских языков: английский, французский, немецкий, итальянский, португальский, английский, французский, немецкий, итальянский, португальский, русский и испанский.русский и испанский.

Page 40: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Оптические дискиОптические диски

Компакт-диски изготавливаются из поликарбоната Компакт-диски изготавливаются из поликарбоната толщиной 1,2 мм, покрытого тончайшим слоем алюминия с толщиной 1,2 мм, покрытого тончайшим слоем алюминия с защитным слоем из лака, на котором обычно печатается защитным слоем из лака, на котором обычно печатается этикетка. Компакт-диски диаметром 12 см вмещают до этикетка. Компакт-диски диаметром 12 см вмещают до 650 Мбайт информации (74 мин. аудио). Используются 650 Мбайт информации (74 мин. аудио). Используются также также CDCD объёмом 700 Мбайт (80 мин. аудио), 800 Мбайт объёмом 700 Мбайт (80 мин. аудио), 800 Мбайт (90 мин. аудио) и более, однако они могут не читаться на (90 мин. аудио) и более, однако они могут не читаться на некоторых приводах компакт-дисков. Бывают также мини-некоторых приводах компакт-дисков. Бывают также мини-CD диаметром 8 см, вмещающих 140 Мбайт данных CD диаметром 8 см, вмещающих 140 Мбайт данных (21 мин. аудио). (21 мин. аудио).

Область хранения данных логически может содержать Область хранения данных логически может содержать от 1 до 99 треков – спиральная дорожка от центра, вдоль от 1 до 99 треков – спиральная дорожка от центра, вдоль которой расположены углубления (питы). которой расположены углубления (питы). Информация Информация кодируется чередованием питов («1») и промежутков кодируется чередованием питов («1») и промежутков между ними («0»).между ними («0»).

Page 41: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Каждый пит имеет примерно 125 нм в глубину, 500 нм в Каждый пит имеет примерно 125 нм в глубину, 500 нм в ширину и длину от 850 нм до 3,2 мкм.ширину и длину от 850 нм до 3,2 мкм. Расстояние между Расстояние между соседними дорожками спирали – 1,5 мкм.соседними дорожками спирали – 1,5 мкм. Данные с диска Данные с диска читаются при помощи лазерного луча с длиной волны читаются при помощи лазерного луча с длиной волны 780 нм,780 нм, который просвечивает поликарбонатный слой, который просвечивает поликарбонатный слой, отражается от алюминиевого и считывается фотодиодом. отражается от алюминиевого и считывается фотодиодом. Луч лазера образует на отражающем слое пятно Луч лазера образует на отражающем слое пятно диаметром примерно 1,5 мкм. Т. к. диск читается с нижней диаметром примерно 1,5 мкм. Т. к. диск читается с нижней стороны, каждый пит выглядит для лазера как возвышение. стороны, каждый пит выглядит для лазера как возвышение. Места, где такие возвышения отсутствуют, называются Места, где такие возвышения отсутствуют, называются площадками. площадками.

Свет Свет от лазераот лазера, попадающий на площадку, , попадающий на площадку, отражается и улавливается фотодиодомотражается и улавливается фотодиодом. Если же . Если же свет свет попадает на возвышение, попадает на возвышение, он испытывает интерференцию он испытывает интерференцию со светом, отражённым от площадки вокруг возвышениясо светом, отражённым от площадки вокруг возвышения, и , и не отражаетсяне отражается. .

Page 42: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Так происходит потому, что высота каждого Так происходит потому, что высота каждого возвышения равняется четверти длины волны света возвышения равняется четверти длины волны света лазера, что приводит к разнице в фазах в половину длины лазера, что приводит к разнице в фазах в половину длины волны между светом, отражённым от площадки, и светом, волны между светом, отражённым от площадки, и светом, отражённым от возвышения.отражённым от возвышения. Таким образом фиксируются Таким образом фиксируются логические «1» и «0». логические «1» и «0».

Различают следующие виды компакт-дисковРазличают следующие виды компакт-дисков: : CDCD--ROMROM, , CDCD--RR и и CDCD--RWRW. . Обычные компакт-диски (Обычные компакт-диски (CDCD--ROMROM) ) штампуютсяштампуются на заводах на заводах при помощи стеклянной при помощи стеклянной матрицы с вытравленным на ней рисунком дорожекматрицы с вытравленным на ней рисунком дорожек, , которой прессуется металлический слой диска.которой прессуется металлический слой диска.

CD-RCD-R состоит из пластиковой основы и записывающего состоит из пластиковой основы и записывающего слоя, представляющего собой слой органического слоя, представляющего собой слой органического красителя (цианин, металлизированный красителя (цианин, металлизированный AZOAZO или или фталоцианин) и отражающий слой из серебра, его сплава фталоцианин) и отражающий слой из серебра, его сплава или золота. Отражающий слой покрывается защитным или золота. Отражающий слой покрывается защитным лаком. лаком. Запись производят в момент изготовленияЗапись производят в момент изготовления..

Page 43: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

При записи CD-R данные наносятся на диск лучом При записи CD-R данные наносятся на диск лучом лазера повышенной мощности, чтобы физически лазера повышенной мощности, чтобы физически "прожечь" органический краситель записывающего "прожечь" органический краситель записывающего слояслоя. Когда краситель нагревается выше определённой . Когда краситель нагревается выше определённой температуры, он разрушается и меняет отражательные температуры, он разрушается и меняет отражательные свойства (темнеет). свойства (темнеет).

Управляя мощностью лазера, на записывающем слое Управляя мощностью лазера, на записывающем слое можно получить чередование тёмных и светлых пятен, можно получить чередование тёмных и светлых пятен, которые при чтении интерпретируются как питы.которые при чтении интерпретируются как питы. При При чтении лазер имеет значительно меньшую мощность, чем чтении лазер имеет значительно меньшую мощность, чем при записи, и не разрушает краситель записывающего при записи, и не разрушает краситель записывающего слоя.слоя. Отражённый от слоя серебра луч попадает на Отражённый от слоя серебра луч попадает на фотодиод; если же луч падает на тёмный ("прожжённый") фотодиод; если же луч падает на тёмный ("прожжённый") участок, то почти не проходит через него до отражающего участок, то почти не проходит через него до отражающего слоя и фотодиод регистрирует ослабление светового слоя и фотодиод регистрирует ослабление светового потока. Прожигание записывающего слоя является потока. Прожигание записывающего слоя является необратимым химическим процессом, т. е. однократным, необратимым химическим процессом, т. е. однократным, поэтому записанную на CD-R информацию нельзя стереть.поэтому записанную на CD-R информацию нельзя стереть.

Page 44: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

CDCD--RWRW – это – это перезаписываемый компакт-дискперезаписываемый компакт-диск. . Технология Технология CDCD--RWRW была представлена в 1997 году. была представлена в 1997 году.

В В CDCD--RWRW записывающий слой состоит из записывающий слой состоит из материала с фазовым переходомматериала с фазовым переходом (обычно сплав (обычно сплав AgInSbTeAgInSbTe). При помощи ИК-лазера кристаллические ). При помощи ИК-лазера кристаллические участки записывающего слоя быстро нагреваются и участки записывающего слоя быстро нагреваются и переходят в аморфное состояние или трансформируются переходят в аморфное состояние или трансформируются при более низкой температуре и более длительном при более низкой температуре и более длительном нагреве обратно в кристаллическое состояние. нагреве обратно в кристаллическое состояние. Различие в Различие в коэффициентах отражения аморфных и коэффициентах отражения аморфных и кристаллических областей интерпретируется как питы кристаллических областей интерпретируется как питы и площадкии площадки. Однако уровень сигналов в таком случае . Однако уровень сигналов в таком случае получается ниже, чем декларируется стандартами получается ниже, чем декларируется стандартами CDCD--ROMROM и и CDCD--RR, поэтому компакт-диски , поэтому компакт-диски CDCD--RWRW могут не могут не читаться в приводах, выпущенных до 1997 г.читаться в приводах, выпущенных до 1997 г.

Page 45: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Оптическая однопроходная Оптическая однопроходная технология перезаписитехнология перезаписи

Состояние активного слоя для хранения «0» и «1» Состояние активного слоя для хранения «0» и «1» цифрового кода цифрового кода изменяется от кристаллического к изменяется от кристаллического к аморфному и обратноаморфному и обратно. . Для записи «1»Для записи «1» импульс средней импульс средней мощности переводит мощности переводит сплав в аморфную сплав в аморфную некристаллическую форму.некристаллическую форму. Для записи «0»Для записи «0» мощный мощный лазер нагревает участок поверхности диска, оставляя его лазер нагревает участок поверхности диска, оставляя его в кристаллическом состояниив кристаллическом состоянии. Пропадает . Пропадает необходимость в специальном проходе для стирания.необходимость в специальном проходе для стирания.

При чтении При чтении луч лазералуч лазера малой мощности, попадая на малой мощности, попадая на сплав, сплав, по-разному отражается от кристаллической и по-разному отражается от кристаллической и аморфной частиаморфной части, и эти различия отражения света , и эти различия отражения света фиксируются.фиксируются.

Page 46: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

DVD- Digital Versatile DiskDVD- Digital Versatile Disk

В сентябре 1995В сентябре 1995 г. группой компаний (г. группой компаний (PhilipsPhilips, , SonySony, , ToshibaToshiba и др.), позднее образовавших и др.), позднее образовавших DVD ForumDVD Forum, был , был предложена спецификация предложена спецификация оптических дисков высокой оптических дисков высокой плотности – плотности – DVDDVD. .

DVDDVD представляет собой две склеенных пластины из представляет собой две склеенных пластины из поликарбоната толщиной по 0,6 мм, покрытых поликарбоната толщиной по 0,6 мм, покрытых отражающим слоем из алюминия или золота.отражающим слоем из алюминия или золота. Один слой Один слой способен хранить 4,38способен хранить 4,38 Гбайт информации.Гбайт информации. Для чтения Для чтения DVDDVD используется лазер с длиной волны 650 используется лазер с длиной волны 650 нм и нм и большей, чем у лазеров для большей, чем у лазеров для CDCD, апертурой, что позволяет , апертурой, что позволяет значительно увеличить плотность записи.значительно увеличить плотность записи.

DVD по структуре данных бывают трех типов: DVD-DVD по структуре данных бывают трех типов: DVD-Video, DVD-Audio и DVD-Data. Video, DVD-Audio и DVD-Data.

Page 47: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

Различают следующие типы носителей Различают следующие типы носителей DVDDVD::DVDDVD--ROMROM – штампованные на заводе диски; – штампованные на заводе диски;DVDDVD--RR//RWRW ((DLDL) – однократно () – однократно (RWRW – многократно) – многократно)

записываемые диски, стандартизованные записываемые диски, стандартизованные DVD ForumDVD Forum ((Double LayerDouble Layer – двухслойные); – двухслойные);

DVDDVD--RAMRAM – многократно записываемые диски с – многократно записываемые диски с произвольным доступом (произвольным доступом (RAMRAM – – Random Access MemoryRandom Access Memory););

DVDDVD++RR//RWRW ((DLDL) – однократно () – однократно (RWRW – многократно) – многократно) записываемые диски, предложенные записываемые диски, предложенные DVDDVD++RW AllianceRW Alliance ((Double LayerDouble Layer – двухслойные). – двухслойные).

DVDDVD--RAMRAM по технологии ближе к винчестерам, чем к по технологии ближе к винчестерам, чем к компакт-дискам, т. к. вместо одной спиральной дорожки компакт-дискам, т. к. вместо одной спиральной дорожки содержит множество концентрических дорожек. Технология содержит множество концентрических дорожек. Технология произвольного доступа обеспечивает работу с произвольного доступа обеспечивает работу с DVDDVD--RAMRAM как с как с обычным сменным накопителем (возможна произвольная обычным сменным накопителем (возможна произвольная запись, как на дискету или винчестер, без использования запись, как на дискету или винчестер, без использования специального ПО).специального ПО).

Page 48: Лекция №13 Организация ЭВМ и систем

По объему выделяют следующие категории По объему выделяют следующие категории DVDDVD--дисков:дисков:

DVDDVD-5 – однослойные односторонние 4,7 гигабайт -5 – однослойные односторонние 4,7 гигабайт (4,38 Гбайт);(4,38 Гбайт);

DVDDVD-9 – двухслойные односторонние 8,5 гигабайт -9 – двухслойные односторонние 8,5 гигабайт (7,92 Гбайт);(7,92 Гбайт);

DVDDVD-10 – однослойные двухсторонние 9,4 гигабайт -10 – однослойные двухсторонние 9,4 гигабайт (8,75 Гбайт);(8,75 Гбайт);

DVDDVD-18 – двухслойные двухсторонние 17,1 гигабайт -18 – двухслойные двухсторонние 17,1 гигабайт (15,9 Гбайт).(15,9 Гбайт).

Время доступаВремя доступа::

CD-R/W CD-R/W и и DVDDVD – – 100 - 200 мс100 - 200 мс;;магнитооптические устройства – магнитооптические устройства – 35 мс35 мс..