9. Кодирование звуковой информации
Приемы и методы кодирования звуковой информации пришли в вычислительную технику наиболее поздно и до сих пор далеки от стандартизации. Множество отдельных компаний разработали свои корпоративные стандарты, хотя можно выделить два основных направления.
Метод FM (Frequency Modulation) основан на том, что теоретически любой сложный звук можно разложить на последовательность простейших гармоничных сигналов разной частоты, каждый из которых представляет правильную синусоиду, а следовательно, может быть описан числовыми параметрами, то есть кодом. В природе звуковые сигналы имеют непрерывный спектр, то есть являются аналоговыми. Их разложение в гармонические ряды и представление в виде дискретных цифровых сигналов выполняют специальные устройства – аналогово-цифровые преобразователи (АЦП). Обратное преобразование для воспроизведения звука, закодированного числовым кодом, выполняют цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). При таких преобразованиях часть информации теряется, поэтому качество звукозаписи обычно получается не вполне удовлетворительным и соответствует качеству звучания простейших электромузыкальных инструментов с «окрасом», характерным для электронной музыки.
Метод таблично-волнового синтеза (Wave-Table) лучше соответствует современному уровню развития техники. Имеются заранее подготовленные таблицы, в которых хранятся образцы звуков для множества различных музыкальных инструментов. В технике такие образцы называются сэмплами. Числовые коды выражают тип инструмента, номер его модели, высоту тона, продолжительность и интенсивность звука, динамику его изменения. Поскольку в качестве образцов используются «реальные» звуки, то качество звука, полученного в результате синтеза, получается очень высоким и приближается к качеству звучания реальных музыкальных инструментов.
10. Единицы измерения данных
Наименьшей единицей измерения информации является байт, равный восьми битам. Одним байтом можно закодировать одно из 256 значений. Существуют и более крупные единицы, такие как килобайт (Кбайт), мегабайт (Мбайт), гигабайт (Гбайт) и терабайт (Тбайт).
1 байт = 8 бит
1 Кбайт = 1024 байт
1 Мбайт = 1024 Кбайт = 220 байт
1 Гбайт = 1024 Мбайт = 230 байт
1 Тбайт = 1024 Гбайт = 240 байт
Блок 2. «Аппаратные средства персонального компьютера»
2.1 Основные принципы построения и функционирования пк. Аппаратные средства пк
1. Принцип работы пк
ПК (ПЭВМ) персональный компьютер - это программно-управляемый автомат (универсальный инструмент) для обработки, хранения, передачи и получения любой информации: текстов, звуков, изображений или чисел.
В 1945 г. Джон фон Нейман сформулировал принципы построения (архитектуру) ЭВМ, т.е. описал как должен быть устроен ПК для того, чтобы он был универсальным и эффективным устройством для обработки информации. Во многих чертах эти принципы сохранились и теперь.
Под архитектурой ЭВМ понимают описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста.
Укрупненная архитектура ПК следующим образом:
Рис. 1. Архитектура ПК
ПРИНЦИПЫ построения ЭВМ по Дж. фон Нейману:
Программное управление работой ЭВМ (программы состоят из отдельных команд).
Принцип условного перехода. Возможность менять последовательность вычислений в зависимости от полученных промежуточных результатов.
Принцип хранимой программы.
Команды представляются в числовой форме и хранятся в той же памяти, что и данные для вычислений. Таким образом, команды можно посылать в арифметическо - логическое устройство и преобразовывать, как обычные числа. Это позволяет создавать программы, способные в процессе вычислений изменять сами себя.
Использование двоичной системы счисления для представления информации.
Принцип иерархического запоминающего устройства (ЗУ).
Наиболее часто используемые данные хранятся в самом быстром ЗУ (в современном ПК - это КЭШ память), а более редко используемые - в самом медленном, но гораздо большей емкости (в современном ПК – это жесткие диски, CD-ROM).
Современные ЭВМ бывают самыми разными: от больших, занимающих целый зал, до маленьких, помещающихся на столе, в портфеле и даже в кармане. Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры (ПК).
Персональный компьютер представляет собой комплект устройств. Главным в этом комплекте является системный блок. В системном блоке находится мозг машины: микропроцессор и внутренняя память. Там же помещаются: блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств. Системный блок обычно снабжен внутренним вентилятором для охлаждения.
Весь системный блок помещен в металлический корпус, на поверхности которого имеются (как минимум): клавиша включения электропитания, щели для установки дискет в дисковые устройства, разъемы для подключения внешних устройств.
Кроме системного блока, в обязательный (минимальный) комплект ПК входят клавишное устройство (клавиатура) и монитор (дисплей, экран). Дополнительно к этому минимальному комплекту к ПК могут быть подключены: принтер (устройство печати), манипуляторы типа мышь, джойстик, шар, модем (для выхода на телефонную линию связи) и другие устройства.
Все устройства ПК, которые подключаются к системному блоку снаружи, называются внешними устройствами. Каждое внешнее устройство взаимодействует с процессором ПК через специальный блок, называемый контроллером (от английского controller — контролер, управляющий). Существуют контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера и др.
Задача контроллера — преобразование информации, поступающей от процессора, в соответствующие сигналы, управляющие работой устройства. Например, на контроллер монитора поступает двоичный код 01000001. Это код латинской буквы «А». В ответ контроллер организует работу монитора таким образом, что на экране высветится буква «А». При нажатии на клавиатуре клавиши с буквой «А» контроллер клавиатуры преобразует сигнал от этой клавиши в двоичный код 01000001, который будет передан по линии связи к процессору.
Рассмотрите блок-схему устройства компьютера:
Рис. 2. Блок-схема устройства компьютера
Принцип, по которому организована связь между процессором, оперативной памятью и внешними устройствами, похож на принцип телефонной связи. Процессор через многопроводную линию, которая называется магистралью (другое название — шина), связывается с другими устройствами.
Подобно тому, как каждый абонент телефонной сети имеет свой номер, каждое подключаемое к ПК внешнее устройство также получает номер, который выполняет роль адреса.
Информация, передаваемая внешнему устройству, сопровождается ее адресом и подается на контроллер. Следовательно, в данной аналогии контроллер подобен телефонному аппарату, который преобразует электрический сигнал, идущий по проводам, в звук, когда вы слушаете телефон, и преобразует звук в электрический сигнал, когда вы говорите.
Магистраль - это кабель, состоящий из множества проводов. Характерная организация магистрали такая: по одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) — адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали — шина управления; по ней передаются управляющие сигналы (например, проверка готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).
в меню