Оперативная память

Дата: 2025-06-15; Просмотры: 1

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Следующий важный элемент компьютера, который находится в системном блоке – оперативная память (RAM или ОЗУ-оперативное запоминающие устройство). Именно в ней запоминаются обрабатываемая процессором информация и запущенные пользователем программы. Оперативной она называется потому, что предоставляет процессору быстрый доступ к данным.

Рис. 2.4. Оперативная память

Основные характеристики оперативной памяти:

- объём – измеряется в мегабайтах (Мбайт) или гигабайтах (Гбайт), значительно влияет на производительность компьютера. Из-за недостаточного объёма оперативной памяти многие программы или не станут загружаться, или будут выполняться очень медленно. В современном типичном компьютере используется как минимум 2 Гбайт памяти, хотя для удобной работы лучше иметь 4 или 8 Гбайта;

- частота шины – измеряется в мегагерцах (МГц), также оказывает большое влияние на скорость работы компьютера. Чем она больше, тем быстрее передача данных между процессором и самой памятью.

- тип памяти – указывает на поколение, к которому относится память. На сегодняшний день можно встретить оперативную память следующих типов (размещены по хронологии появления):

-DDR SDRAM(100 – 267 МГц)

-DDR2 SDRAM (400 – 1066 МГц)

-DDR3 SDRAM(800 – 2400 МГц)

-DDR4 SDRAM(1600 – 2400 МГц)

Видеокарта

Рис. 2.5. Видеокарта

Видеокарта – электронная плата, обеспечивающая формирования видеосигнала и тем самым определяет изображение, показываемое монитором. У существующих видеокарт разные возможности. Если на компьютере используются офисные программы, то особых требований к видеокарте не предъявляют. Другое дело игровой компьютер, в котором основную работу берёт на себя видеокарта, а центральному процессору отводится второстепенная роль.

Основные характеристики видеокарты:

- объём видеопамяти – измеряется в мегабайтах (Мбайт) или гигабайтах (Гбайт), влияет на максимальное разрешение монитора, количество цветов и скорость обработки изображения. На данное время производятся модели видеокарт с объёмом видеопамяти от 1 Гбайт до 24 Гбайт. Оптимальный средний объём 2 Гбайт или 4 Гбайт;

- разрядность шины видеопамяти – измеряется в битах, определяет объём данных, который можно одновременно передать из видеопамяти (в память). Стандартная разрядность шины современных видеокарт 256 бит;

- частота видеопамяти – измеряется в мегагерцах (МГц), чем выше, тем больше общая производительность видеокарты.

В настоящее время самые распространенные видеокарты производят на основе чипсетов nVidia GeForce и ATI Radeon.

Жёсткий диск

Рис.2.6. Жёсткий диск

Рис.2.7. Жёсткий диск без верхней крышки

Жёсткий диск, называемый также винчестером или HDD, предназначен для долговременного хранения информации. Именно на жестком диске вашего компьютера хранится вся информация: операционная система, нужные программы, документы, фотографии, фильмы, музыка и прочие файлы. Именно он является основным устройством хранения информации в компьютере.

Для пользователя жёсткие диски различаются между собой, прежде всего следующими характеристиками:

- ёмкостью (объёмом) – измеряется в гигабайтах (Гбайт) или терабайтах (Тбайт), определяет какой объём информации можно записать на жёсткий диск. На данный момент объём современного винчестера измеряется от нескольких сотен гигабайт до нескольких терабайт;

- быстродействием, которое складывается из времени доступа к информации и скорости чтения/записи информации. Типичное время доступа у современных дисков составляет 5-10 мс (миллисекунд), средняя скорость чтения/записи – 150 Мбайт/с (мегабайт в секунду);

- интерфейсом – типом контролёра, к которому должен подключаться жёсткий диск (раньше использовался EIDE, сейчас различные варианты SATA 1-3).

DVD-привод

Рис. 2.8. DVD-привод

DVD-привод используется для чтения DVD и CD-дисков. Если в названии стоит приставка “RW”, то привод способен не только читать, но и записывать на диски. Привод характеризуется скоростью чтения/записи и обозначается посредством множителя (1x, 2x и т.д.). Единица скорости здесь равна 1.385 мегабайт в секунду (Мб/с). То есть, когда на приводе указано значение скорости 8x, то действительная скорость будет составлять 8 * 1.385 Мб/с=11.08 Мб/с.

Blu-ray (Блю-рей) привод

Рис.2.9. Blu-ray привод

Blu-ray приводы могут быть трёх видов: считывающие, комбо и пишущие. Считывающий Blu-ray привод может считывать CD, DVD и Blu-ray диски. Комбо может дополнительно записывать CD и DVD-диски. Пишущий Blu-ray привод может считывать и записывать все диски.

Блок питания

Блок питания снабжает электроэнергией устройства компьютера, и обычно продаётся вместе с корпусом. В настоящий момент производят блоки питания мощностью 450, 550 и 750 Ватт. Более мощные блоки питания (до 1500 Ватт) могут понадобиться компьютеру с мощной игровой видеокартой.

Монитор

Монитор предназначен для показа изображений, поступающих от компьютера. Он относится к устройствам вывода информации компьютера.

Рис.2.10. Монитор 4:3 (квадратный)

Рис.2.11. Монитор 16:9 (широкоформатный)

Основные характеристики мониторов:

- размер экрана – измеряется в дюймах (1 дюйм=2,54 см) по диагонали. На данный момент наиболее популярными являются ЖК-мониторы с диагональю 19-23 дюймов;

- формат экрана (соотношение сторон по вертикали и горизонтали), сейчас почти все мониторы продаются в широкоформатном исполнении: формат 16:9 и 16:10;

- тип матрицы – основная часть ЖК-монитора, от которой на 90% зависит его качество. В современных мониторах применяется один из трёх основных типов матриц: TN-film (наиболее простой, самый дешёвый и распространённый), S-IPS (обладают наилучшей цветопередачей, применяется для профессиональной работы с изображениями) и PVA/ MVA (дороже TN-film и дешевле IPS, можно сказать, что эти матрицы являются компромиссом между TN+Film и IPS.);

- разрешение экрана – число точек (пикселей) в ширину и в высоту, из которых состоит изображение. Наиболее распространённые 17 и 19-дюймовые мониторы имеют разрешение 1280х1024 и 1600х1200 точек. Чем выше разрешение, тем, естественно, детальней получается изображение;

- тип разъёма используемый для соединения с компьютером, аналоговый VGA (D-Sub) или цифровые разъемы DVI, HDMI.

Рис.2.12. Разъемы

Клавиатура и мышь

Рис. 2.13. Клавиатура

Клавиатура − одно из наиболее часто используемых устройств ввода данных в компьютер.

Рис.2.14. Компьютерная мышь

Компьютерная мышь также, как и клавиатура, является устройством ввода информации в компьютер. Компьютерные мышки бывают разные и по дизайну и по принципу работы и по функциональности. Сегодня наиболее распространены оптические мышки, с двумя кнопками и одним колесом прокрутки.

Звуковые колонки

Рис.2.15. Звуковые колонки

Компьютерные колонки – отвечают за вывод звуковых сигналов. Колонки бывают активные (со встроенным усилителем) и пассивные (без усилителя и дополнительного питания). Преимущество таких пассивных колонок в их небольшой цене, но при этом страдает качество звучания. Активные колонки способны обеспечить более качественное и громкое воспроизведение звука.

Самые распространённые дополнительные устройства

Принтер − устройство для печати текста и изображений на бумагу. Также относится к устройствам вывода информации ПК.

Рис.2.16. Принтер

Сканер − устройство для считывания и ввода текстовой и графической информации в компьютер.

Рис.2.17. Сканер

МФУ − Многофункциональное устройство. Объединяет в себе принтер, сканер и ксерокс.

Рис.2.18. МФУ

Веб-камера − это небольшая цифровая камера, которая совместно с компьютером служит для передачи изображения при общении в интернете.

Рис.2.19. Веб-камера

2.2. Мониторы

Монитор − универсальное устройство визуального отображения всех видов информации, состоящее из дисплея и устройств, предназначенных для вывода текстовой, графической и видео информации на дисплей. Схема системы вывода изображения на экран представлена на рисунке 2.20.

Рис. 2.20. Система вывода изображения на экран

Система вывода изображения на экран включает в себя монитор и видеоадаптер, который через информационную магистраль связан с центральным процессором и оперативной памятью.

Классификация мониторов

По виду выводимой информации

- алфавитно-цифровые

§ дисплеи, отображающие только алфавитно-цифровую информацию

§ дисплеи, отображающие псевдографические символы

§ интеллектуальные дисплеи, обладающие редакторскими возможностями и осуществляющие предварительную обработку данных

- графические

§ векторные

§ растровые

По строению

- ЭЛТ − на основе электронно-лучевой трубки

- ЖК − жидкокристаллические мониторы ( LCD)

- Плазменный − на основе плазменной панели

- Проектор − видеопроектор и экран, размещённые отдельно или объединённые в одном корпусе (как вариант − через зеркало или систему зеркал)

- OLED-монитор − на технологии OLED (органический светоизлучающий диод)

- Виртуальный ретинальный монитор − технология устройств вывода, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза.

- Лазерный − на основе лазерной панели

По типу видеоадаптера

- HGC

- CGA

- EGA

- VGA, SVGA

Монитор имеет несколько пользовательских характеристик, которые должны влиять на выбор этого устройства:

- Размер экрана

- Разрешение экрана

- Угол обзора

- Время отклика матрицы

- Интерфейс подключения

Размер экрана – обычно размер экрана измеряют в дюймах (1 дюйм = 2,54 см) и измеряется по диагонали от верхнего угла до противоположного нижнего угла. Считается, что чем больше монитор, тем лучше.

Разрешение экрана – определяется как количество точек изображения по горизонтали и по вертикали. Чем больше этот показатель, тем легче работать за монитором. От этой характеристики напрямую зависит качество видеообъектов.

Для каждого монитора существует собственное рекомендуемое разрешение. Именно с данным разрешением рекомендуют работать, т.к. экран в данном случае может передать максимальную четкость картинки. Разрешение можно поменять в настройках экрана, что делать крайне нежелательно.

Следует обратить внимание, что с разрешением экрана связан еще один параметр - частота обновления экрана. При увеличении разрешения снижается частота обновления. Оптимальной частотой обновления считается монитор 75-100 Гц.

Угол обзора –чем он больше, тем дольше картинка на экране будет сохраняться без искажений. Рекомендованный угол обзора не менее 160 градусов по горизонтали и по вертикали.

Времяотклика – это время, которое требуется пикселю (точке, формирующей изображение) для изменения своей яркости или цвета. Время отклика учитывается в миллисекундах. Чем ниже цифра отклика, тем быстрее переходы и, следовательно, меньше видимых искажений.

Интерфейсы подключения

Подключается монитор к компьютеру, а точнее к видеокарте посредством сигнального кабеля. Для подключения используют специальные разъемы: DVI, HDMI, DisplayPort.

DVI (Digital Visual Interface) - цифровой видеоинтерфейс передачи изображения на монитор. В данном случае, в отличии от D-SUB подключения двойного преобразования цифра-аналог-цифра уже не происходит и поэтому такой вид подключения считается наиболее лучшим в плане качества изображения.

Рис. 2.21. Разъем DVI

HDMI – интерфейс подключения, с помощью которого возможно передавать видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудио сигналы.

Отличие HDMI от DVI лишь в том, что по размеру он значительно меньше и позволяет передавать многоканальные цифровые аудиосигналы.

Рис. 2.22. Разъем HDMI

DisplayPort – один из стандартов современного подключения мониторов. Основное отличие от DVI и HDMI – это высокая пропускная способность (10,8 Гбит/с), низкое напряжение питания, а также отсутствие помех. DisplayPort позволяет передавать одновременно как графические, так и аудио сигналы.

Рис. 2.23. Разъем DisplayPort

2.3. Принтеры

Принтер – это устройства, при помощи которых можно получить «твёрдую» копию документа на бумаге, картоне, прозрачной плёнке или другом носителе информации.

Классификация принтеров по способу формирования изображения представлена на рисунке 2.24.

Рис. 2.24. Классификация принтеров по способу формирования изображения

Классификация принтеров по способу печати представлена на рисунке 2.25.

Рис. 2.25. Классификация принтеров по способу печати

Классификация принтеров по технологии печати различают:

- Матричные

- Струйные

- Лазерные

Основные пользовательские характеристики принтера:

- Разрешение – величина самых мелких деталей изображения, передаваемых при печати без искажений. Измеряется в dpi.

- Количество цветов (1 до 4).

- Быстродействие – количество знаков или страниц, распечатываемых за секунду или минуту.

Матричные (игольчатые) принтеры

Рис. 2.26. Принцип работы матричного принтера

Изображение на листе создается с помощью печатающей головки, состоящей из набора иголок (матрицы), которые приводятся в движение электромагнитами. Головка перемещается построчно вдоль листа бумаги, а иголки ударяют по нему через красящую ленту, оставляя отпечаток – точечное изображение.

Характеристика матричного принтера представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Характеристика матричного принтера

К достоинствам матричного принтера можно отнести: невысокую цену самого принтера и расходных материалов, возможность печати под копировальную кальку, не требовательность к бумаге. К недостаткам: среднее качество печати, высокий уровень шума.

Струйные принтеры

Рис. 2.27. Принцип работы струйного принтера

Печатающая головка проходит над бумагой, и чернила, точно рассчитанными порциями, выбрасываются из тончайших, строго определенной формы и размеров отверстий, которые называются соплами.

Характеристика струйного принтера представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Характеристика струйного принтера

К достоинствам струйного принтера можно отнести: автоматическую подачу бумаги, хорошее качество печати, невысокую цену принтера, низкий уровень или отсутствие шума. К недостаткам: дорогие расходные материалы, чернила при соприкосновении бумаги с водой могут растекаться.

Лазерные принтеры

Рис. 2.28. Принцип работы лазерного принтера

В лазерном принтере изображение строится на вращающемся барабане при помощи лазерного луча. Затем на барабан наносится тонер – красящая пыль, изображение переносится на бумагу и закрепляется нагретым роликом.

Характеристика лазерного принтера представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3

Характеристика лазерного принтера

К достоинствам лазерного принтера можно отнести: низкую цену печати одной страницы, безупречное качество вывода текста на печать, высокое быстродействие. К недостаткам: высокую цену приобретения самого принтера и требовательность к качеству бумаги.

2.4. Плоттеры

Графопостроитель или плоттер – это устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до А0.

Рис. 2.29. Устройство плоттера

Виды плоттеров

Перьевые плоттеры (ПП)

Рис. 2.30. Перьевой плоттер

Электромеханические устройства векторного типа, и на ПП традиционно выводят графические изображения различные векторные программные системы типа AutoCAD. ПП создают изображение при помощи пишущих элементов, обобщенно называемых перьями, хотя имеется несколько видов таких элементов, отличающихся друг от друга используемым видом жидкого красителя. Пишущие элементы бывают одноразовые и многоразовые (допускающие перезарядку). Перо крепится в держателе пишущего узла, который имеет одну или две степени свободы перемещения.

Существует два типа ПП: планшетные, в которых бумага неподвижна, а перо перемещается по всей плоскости изображения, и барабанные (или рулонные), в которых перо перемещается вдоль одной оси координат, а бумага- вдоль другой за счет захвата транспортным валом, обычно фрикционным. Перемещения выполняются при помощи шаговых (в подавляющем большинстве плоттеров) или линейных электродвигателей, создающих довольно большой шум. Хотя точность вывода информации барабанными плоттерами несколько ниже, чем планшетными, она удовлетворяет требованиям большинства задач. Эти плоттеры более компактны и могут отрезать от рулона лист необходимого размера автоматически, что определило их доминирование на рынке больших ПП (ПП формата А3 обычно планшетные).

Отличительной особенностью ПП являются высокое качество получаемого изображения и хорошая цветопередача при использовании цветных пишущих элементов. К сожалению, скорость вывода информации в ПП невысока, несмотря на все более быструю механику и попытки оптимизации процедуры рисования;

Карандашно-перьевые плоттеры (КПП, pen/pencil) - разновидность перьевых - отличаются возможностью установки специализированного пишущего узла с цанговым механизмом для использования обычных карандашных грифелей, который обеспечивает постоянное усилие нажима грифеля на бумагу и его автоподачу при стачивании. В результате не требуется постоянно следить за процессом вывода информации, как при эксплуатации ПП, в которых может засоряться канал истечения красителя.

Дополнительные преимущества карандашной технологии:

• "Краситель" карандашных грифелей не высыхает, и карандаш пишет на любой скорости (при использовании жидких красителей необходимо учитывать время их вытекания из пера и время высыхания)

• Карандаш позволяет рисовать на любых бумажных носителях, в том числе и не очень высокого качества; при этом изображения качественны, дают хорошие оттиски при копировании, и в то же время их можно корректировать ластиком.

• Грифели просто купить, значительно экономя на расходных материалах.

Струйные плоттеры

Рис. 2.31. Струйный плоттер

Каждой форсунке соответствует свой микроскопический нагревательный элемент (терморезистор), который мгновенно (за 7-10 мкс) нагревается под воздействием электрического импульса. Чернила закипают, и пары создают пузырек, который выталкивает из форсунки каплю чернил. Когда импульс кончается, терморезистор столь же быстро остывает, а пузырек исчезает.

Печатающие головки могут быть "цветными" и иметь соответствующее число групп форсунок. Для создания полноценного изображения используется стандартная для полиграфии цветовая схема CMYK, использующая четыре цвета.

Струйная технология имеет ряд достоинств. Сюда можно отнести простоту реализации, высокое разрешение, низкую потребляемую мощность и относительно высокую скорость печати. Приемлемая цена, высокое качество и большие возможности делают СП серьезным конкурентом перьевых устройств, однако невысокая скорость вывода графической информации и выцветание со временем полученного цветного изображения без принятия специальных мер (использования ламинирования или специальной "самоламинирующейся" бумаги) ограничивает их применение.

Электростатические плоттеры

Рис. 2.32. Электростатический плоттер

Электростатическая технология основывается на создании скрытого электрического изображения (потенциального рельефа) на поверхности носителя - специальной электростатической бумаги, рабочая поверхность которой покрыта тонким слоем диэлектрика, а основа пропитана гидрофильными солями для обеспечения требуемых влажности и электропроводности. Потенциальный рельеф формируется при осаждении на поверхность диэлектрика свободных зарядов, образующихся при возбуждении тончайших электродов записывающей головки высоковольтными импульсами напряжения. Когда бумага проходит через проявляющий узел с жидким намагниченным тонером, частицы тонера оседают на заряженных участках бумаги. Полная цветовая гамма получается за четыре цикла создания скрытого изображения и прохода носителя через четыре проявляющих узла с соответствующими тонерами.

Электростатические плоттеры можно было бы считать идеальными устройствами, если бы не необходимость поддержания стабильных температуры и влажности в помещении, необходимость тщательного обслуживания и их высокая стоимость.

Плоттеры прямого вывода изображения (ППВИ)

Рис. 2.33. Плоттер прямого вывода изображения

Изображение в ППВИ создается на специальной термобумаге (бумаге, пропитанной теплочувствительным веществом) длинной (на всю ширину плоттера) "гребенкой" миниатюрных нагревателей. Термобумага, которая обычно подается с рулона, движется вдоль "гребенки" и меняет цвет в местах нагрева. Изображение получается высококачественным (разрешение до 800 dpi (dots per inch - точка/дюйм)), но, увы, только монохромным. Учитывая их высокую надежность, производительность (может достигать 50 листов формата А0 в день) и низкие эксплуатационные затраты, плоттеры ПВИ применяют в крупных проектных организациях для вывода проверочных копий. В связи с этим в их стандартную конфигурацию входит сетевой адаптер.

Плоттеры на основе термопередачи

Рис. 2.34. Плоттер на основе термопередачи

Отличие этих плоттеров от ППВИ состоит в том, что в них между термонагревателями и бумагой (или прозрачной пленкой!) размещается "донорный цветоноситель" - тонкая, толщиной 5-10 мкм, лента (например, лавсановая), обращенная к бумаге красящим слоем, выполненным на восковой основе с низкой (менее 100ш С) температурой плавления.

В процессе вывода информации бумажный лист с наложенной на него донорной лентой проходит под печатающей головкой, которая состоит из тысяч мельчайших нагревательных элементов. Воск в местах нагрева расплавляется, и пигмент остается на листе. За один проход наносится один цвет. се изображение получается за четыре прохода. Таким образом, на каждый лист цветного изображения затрачивается в четыре раза больше красящей ленты, чем на лист монохромного.

Ввиду дороговизны каждого отпечатка эти плоттеры используются в составе средств автоматизированного проектирования для высококачественного вывода объектов трехмерного моделирования, в системах картографии.

Лазерные (светодиодные) плоттеры

Рис. 2.35. Лазерный (светодиодный) плоттер

Эти плоттеры базируются на электрографической технологии, в основу которой положены физические процессы внутреннего фотоэффекта в светочувствительных полупроводниковых слоях селеносодержащих материалов и силовое воздействие электростатического поля. Промежуточный носитель изображения (вращающийся селеновый барабан) в темноте может быть заряжен до потенциала в сотни вольт. Луч света снимает этот заряд, создавая скрытое электростатическое изображение, которое притягивает намагниченный мелкодисперсный тонер, переносимый затем механическим путем на бумагу. После этого бумага с нанесенным тонером проходит через нагреватель, в результате чего частицы тонера запекаются, создавая изображение.

Лазерные и LED-плоттеры ввиду высокого быстродействия (лист формата А1 выводится менее чем за полминуты) удобно использовать как сетевые устройства, и они имеют в стандартной комплектации адаптер сетевого интерфейса. Не менее важно и то, что эти плоттеры могут работать на обычной бумаге, что сокращает эксплуатационные затраты.