4.5: Видеосистема
Видеосистема ПК состоит из дисплея (монитора) и видеоадаптера (графическая плата, видеоплата).Стоимость видеосистемы = 0.5 стоимости ПК. Для отображения информации на экране дисплея используется растровый принцип, согласно которому изображение формируется из горизонтальных или вертикальных рядов - цветных точек.
Дисплеер- с электроннолучевой трубкой при электронных лучах пробегают от 3-х множества точек на экране, отвечающих за красный, зелёный и синие цвета (R.G.B.: red. green, blue.)
Каждые 3 точки называются пикселями.
От мощности луча зависит яркое свещения точки.
Смесь 3-х цветов разной яркости даёт в пикселях палитру цветов.
Например: 3 луча одинаковой мощностью дают оттенки серого (от чёрного до белого).
Лучи пробегают экран 70 и более раз в секунду (частота регенерации).
В каждом пикселе (в ЖК дисплее) расположено по 3 жидкокристаллических окошка, отвечающих за красный, зелёный и синие цвета. Окошки теряют прозрачность: либо светятся сами (активная матрица), либо светят отражённым светом (пассивная матрица)
Светодиодный дисплей (LED) выдают свечение полупроводников. Плазменные дисплеи используют эффект свечения газа. Отношение ширины экрана к высоте равно 4 к трём или 16 к девяти.
Разрешающая способность видеосистемы характеризует степень детальности изображения на экране.Имеет несколько численных характеристик:
1)Количества вертикальных и горизонтально рядов точек.
Здесь имеются стандартный ряд:
800 х 600,1024 х 768,1280 х 980,1600 х 1200,1920 х 1440.
2)Степень градации цвета в каждом пикселе: от 2-ух до 16 млн цветов.
3)Частота регенерации: от 70 до 120 кадров в секунду (герц)
4)Размер пикселя: от 0.41 до 0.18 мм. Максимальная разрешённая способность зависит как от дисплея так и от видеоадаптера. В видеоадаптере находится видеопамять.
В видеопамяти хранится в виде двоичного кода для каждого пикселя, его цвет.
Объём видеопамяти ограничивает разрешающую способность.
Например: для хранения картинки размером 800 х 600 пикселей с 256 пикселями, требуется 480 тысячи байт видеопамяти.
Для хранения картинки 16 млн цветов 800 х 600 нужно 1440000 байт.
Функция видеоадаптера состоит для получения данных от системной шины, записи её видеопамять и в регулярной посылки содержания видеопамяти на дисплее.
Отдельной проблемой является показ видеофильмов.Здесь требуется большой объём данных 1.37 мб и большая скорость обработки (24 кадра в сек).
Для хранения обработки видеофильмов используются сжатие файлов.
-
JPEG – каждый кадр в каждом.
-
MPEG – хранятся различия между соседними кадрами.
Параграф 4.6: Принтеры.
Используются струйные принтеры (матричные) и лазерные.
На матричном принтере вертикальный ряд металлических стержней (матрица), управляемых электромагнитами двигаются по горизонтальной плоскости и ударяет через ленту.
Струйный принтер работает подобно матричной, только в нём вместо удара стержней используются распыление краски через отверстие.
Печать на лазерном принтере состоит из 4-ёх этапов.
1)Лазерным лучом на изображение в виде электрических зарядов, наносится на боковую поверхность барабана.
2)Заряженным участком краска (тонер)
3)Краска при прокатывании барабана переносится на бумагу.
4)Путём нагрева краска закрепляется на бумаге.
Аналогично лазерному принтеру работает ксерокс – аппарат для копирования.
Лазерный принтер сильно шумит.
Процесс струйной печати- оч. дорогой.
Матричная же печать- оч. дешёвый.
Лазерная печать самая качественная.
Параграф 4.7: Жёсткий диск.
Первый жёсткий диск был создан в 1973 фирмой IBM.С тех пор жёсткие диски называют винчестером.
Жёсткий диск представляет собой несколько жёстких крупных пластин на общей оси. Ось вращается.
Поверхность пластин идеально-ровная и покрыта идеальным слоем.
К каждой поверхности подходит для чтения данных.
По радиусу головки все вместе они могут занимать множеств положений. Одна окружность соответствует положению головки, называется дорожкой.
Головка помещена в герметичный корпус. Ровная поверхность и отсутствие пыли позволяет разместить головку. Информация кодируются наличием намагниченных участков. Минимальной единицей при обмене данными жёстких дисков служит сектор.
1 сектор=512 байт.
Каждый файл на диске занимают целое число кластеров, т.е. файл длиной несколько байт
Положение дороже кластеров не является постоянным. Оно задаётся магнитным способом.
Положение файлов записывается в специальной таблице.
То Fat 32 может обслуживать объём 232.
Параграф 4.7:Лазерный диск
Представляет собой круглую пластину покрытую отражающем слоем. Информация записывается с помощью микроскопических ямочек (ПИТ). Чтение и запись информации ведётся лазерным лучом. При попадании луча в ямочку, он рассеивается и не попадает в приёмник, это соответствует нулю, в отличии от магнитного диска на лазерном диске только одна дорожка. Она идёт от спирали от центра к краю. Дорожка делится на сектора размером 2 килобайта. Сектора на лазерном диске имеют одинаковую длину в миллиметрах. Форматирование, т.е. разметка секторов лазерного диска ведётся в заводских условиях.
CD имеют объём 650, 700 мб
CD-R предназначено для однократной записи
CD-RW перезаписываемые диски
DVD (1996) имеет больший объём 4.7, 8.5, 9.4, 17.08 Гб
Они бывают одно и двухслойные и одно и двухсторонние
Диски DVD-R и DVD+R отличаются способом форматирования.
Диски DVD-RW перезаписываемые
BD (2006) имеют 33, 54, 100, 200 Гб
BD-R предназначены для однократной записи
BD-RE перезаписываемые
Параграф 4.9:Перспективные устройства.
Имеются проекты, ведутся разработки и существуют мало-серийные экземпляры устройств, которые по-новому представляют информацию:
1) Объёмные дисплеи-они позволяют получить трёхмерное, объёмное, изображение предмета. Для изображения используется несколько принципов:
а) Изображение формируется на нескольких ведущих друг за другом, полупрозрачных экранов.
б) Использование поляризации света и специальных очков.
в) Использование голографии
2) Твёрдотельные диски (SSD) сделаны на основе флэшпамяти. Их конструкция сложнее, чем у обычных флэшкарт. Благодаря отсутствию движущихся частей, они являются быстрыми, бесшумными, энергосберегающими и устойчивыми механическим воздействием. Первыми кто использовал диски SSD были военными путешественниками.
3) Объёмные принтеры. Они позволяют создавать объёмные фигуры любой формы и внутренней структуры. Создают они фигуры слоем за слоем. Здесь используется 2 принципа:
а) Специальные головки выделяют вещество, которое твердеет.
б) По силе порошка, нужная фигура выпекается.
4) Объёмная мышь. Она учитывает движение не только в плоскости, но и в пространстве.
5) Электронная бумага – это экран формата А3, толщиной 0.3 мм. Его можно свернуть в трубку и носить в кармане. Электронная бумага делается либо на основе электронных чернил, которые не потребляют энергии, либо на основе светодиодов.