Домашня робота з «Периферійні пристрої»

Міністерство освіти і науки України

Інститут  комп'ютерних інформаційних технологій

Національний  авіаційний університет

Кафедра комп’ютерних систем та мереж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашня робота

 

 

 

з дисципліни: «Периферійні пристрої»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконав:  студент КС421

Пилипяк Р.

Перевірив: Пушкін Ю.О.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Київ 2013 

Зміст

 

 

Завдання………………………………………………………………………………

3

1.

Розрахунок  параметрів НГМД……………………………………………………...

4

2.

Видеосистемы

  
 

2.1. Понятие видеосистемы…………………………………………………………

7

 

       2.1.1. Дисплей…………………………………………………………………...

7

 

       2.1.2. Видеоадаптер……………………………………………………………..

8

 

2.2. Сравнительная оценка…………………………………………………………..

10

3.

Печатающие  устройства

  
 

3.1. Краткое описание……………………………………………………………….

11

 

3.2. Сравнительная оценка…………………………………………………………..

15

4.

Висновки……………………………………………………………………………...

15


 

Завдання

1. Для НГМД і їхніх дискет на підставі вихідних даних і номера заданого варіанта, визначити:

  • кількість магнітних голівок;
  • кількість доріжок на одному боці диска;
  • частоту обертання диска;
  • кількість секторів на диску;
  • корисну ємність однієї доріжки (Кбайт);
  • корисну ємність диска (Кбайт);
  • швидкість передачі даних, що використовуються (Кбіт/с);
  • повну ємність доріжки (Кбайт);
  • швидкість запису (читання) інформації на доріжку (Кбіт/с);
  • подовжню щільність j-й доріжки і-го циліндра.

Розрахунки, стислі теоретичні зведення і висновки необхідно подати в пояснювальній  записці. Вхідні дані і результати розрахунків  оформити у вигляді зведеної таблиці.

 

2. Надати  стислий опис відеосистем. Провести  порівняльну оцінку відеосистем  різних типів з врахуванням  таких параметрів:

    • режими роботи;
    • роздільна здатність;
    • розміри символьної матриці;
    • тип знакогенератора;
    • характеристики відеопам’яті;
    • передача кольору;
    • характеристики монітору.

Проведений  аналіз і висновки викласти в пояснювальній  записці. Результати

аналізу оформити у вигляді таблиці.

 

3. Надати  стислий опис пристроїв друку.  Виконати порівняльну оцінку  принтерів різних типів з огляду  на такі критерії:

    • якість друку;
    • роздільна здатність;
    • передача кольору;
    • швидкодія;
    • шум;
    • вартісні характеристики;
    • вимоги до паперу й інших витратних матеріалів.

Проведений  аналіз і висновки викласти в пояснювальній  записці. Результати

аналізу оформити у вигляді таблиці.

 

 

 

 

 

 

 

1. Розрахунок параметрів НГМД

 

Вхідні дані

 

Варіант №12

Таблиця 1.1

Тип дисковода

Розмір дискети (дюйм)

Кількість секторів на доріжці

Радіальна щільність

№ циліндра

№ доріжки

DD

5,25

9

48

5

0


 

Рішення

Щільність запису - обсяг інформації, яку можна розмістити на одиниці площі поверхні носія. Для дисків визначають два різновиди щільності запису: радіальну (поперечну) і лінійну (подовжню).

Радіальна щільність визначається тим, скільки  доріжок можна записати на одній  поверхні диска, і вимірюється кількістю  доріжок на дюйм (ТРІ - Track Per Inch). Для  гнучких дисків ця величина стандартизована: для дискет діаметром 5,25 дюйми вона складає 48 ТРІ чи 96 ТРІ. В нашому випадку 96 TPI.

Крок  між сусідніми доріжками на поверхні диска можна визначити за значенням  радіальної щільності:

 

D = 1/48 * 25,4 = 0,53 0,1875 мм;

 

Обчислення точного значення радіуса R (у міліметрах) на диску DD (DoubleDensity), з щільністю 96 TPIдля циліндра 15 і голівки 0 (знизу):

 

R = 57,15 мм – 0,53мм * 5 = 54,5 мм;

 

У накопичувачах кожного типу можна  форматувати дискети з різною кількістю доріжок і секторів. Кількість доріжок для дискет 48 ТРІ дорівнює 40, а для дискет 96 ТРІ і 135 ТРІ - 80. Кожна доріжка  поділяється на фіксовану кількість  секторів: від 9 до 36 у залежності від  типів дисковода і формату. Використовуючи значення (Табл. 1.2) виконаємо підрахунки.

Таблиця 1.2

Тип дисковода

Диск діаметром 5,25 дюйма

Радіальна щільність доріжок, TPI

Кількість доріжок на одній стороні

Кількість секторів на доріжці

Кількість робочих сторін на диску

Ємність одного сектора, байт

Корисна ємність диска, Кбайт

DD

5,25

48

40

9

2

512

360


 

Корисна ємність доріжки = 512 * 9 = 4,5 Кбайт

 

На основі цього корисну ємність диска  можна обчислити як добуток таких  величин: кількість доріжок на одній  стороні, кількість робочих сторін, кількість секторів на доріжці і  розмір сектора (512 байт).

 

Корисна ємність диска  = 40*2*9*512 = 360 Кбайт

 

Частота обертання диска в DD-дисководах дорівнює 300 об/хв.. Отже, згідно варіанту завдання:

 

Частота обертання диска = 300 об/хв = 5 об/с

 

Обчисливши  корисну ємність доріжки і  визначивши частоту обертання диска, можна визначити швидкість передачі даних користувача між накопичувачем  і його контролером VI:

 

VI = 512 байт * 9 секторів * 300 об/хв = 8 * 512 біт * 9 * 5 об/с = 184 Кбіт/с

 

При фізичному форматуванні диска на кожну його доріжку записуються не тільки доступні користувачу сектори по 512 байт кожний, але й службова інформація, яка необхідна для синхронізації роботи, орієнтації системи і контролю збережених даних. Один з форматів полів доріжки наведено у Табл. 1.3.

Таблиця 1.3

Формат  полів доріжок ГМД

Отже, при  розподілі доріжки на n секторів загальна ємність доріжки (в байтах) буде дорівнювати:

W = ID + PMZ + n*(P + Is + Bz + Mda + bec + 512).

При n = 9 загальна ємність доріжки:

W = 40+320+9*(33+7+17+1+2+512) = 5508 байт.

 

Тепер можна  обчислити швидкість запису (читання) V2 повної інформації (службових даних і даних користувача) на доріжку диска:

 

V2 = 5508 байт * 300 об/хв = 8 *5508 біт * 5 об/с = 220 Кбіт/с.  

 

При іншому форматі доріжки, тобто  при розміщенні на доріжці іншої  кількості секторів, зміниться ємність  доріжки, а також швидкість запису (читання) повної інформації на диск і  швидкість передачі даних користувача  між накопичувачем і його контролером.

Лінійна (чи подовжня) щільність запису інформації на доріжці показує, скільки біт  інформації (службових даних і  даних користувача) можна записати на одиницю довжини заданої доріжки і вимірюється в бітах на дюйм довжини доріжки (ВРІ - Bits Per Inch). При цьому варто мати на увазі, що всі доріжки на поверхні диска, незважаючи на їхню різну довжину, містять однаковий обсяг інформації. Тому подовжня щільність внутрішніх доріжок вища, ніж зовнішніх. Для DD-дисків нульова доріжка на нижній стороні диска з радіусом R = 57,15 мм (циліндр 0, голівка 0), що містить усього W  = 5508 байт даних користувача і службової інформації, має подовжню щільність, яка дорівнює:

 

R = 57,15мм=5,715см

R = 5,715/2,54 см =2,25 дюйм

W  = 5508 байт = 8 * 5508 = 44064 біт

 

W/(2 •  3,14 R)= 44064 біт/(6,28 * 2,25 дюйм) ≈ 3118,45 біт/дюйм чи 3119 ВРІ

Кількість секторів на диску становитиме добутку  кількості робочих сторін на диску, кількості секторів на доріжці, кількості  доріжок на одній стороні.

Отже:Кількість  секторів на диску = 2*9*40 = 720

Результати розрахунків

Кількість магнітних голівок

2

Кількість доріжок на одному боці диска

40

Частота обертання диска (об/хв)

300

Кількість секторів на диску

720

Корисну ємність однієї доріжки (Кбайт)

4,5

Корисну ємність диска (Кбайт)

360

Швидкість передачі даних, що використовуються (Кбіт/с)

184

Повну ємність доріжки (байт)

5508

Швидкість запису (читання) інформації на доріжку (Кбіт/с)

220

Подовжня щільність  j-ої доріжки  і-го циліндра ВРІ

3119


 

2. Видеосистемы

 

2.1. Понятие видеосистемы

 

Одной из наиболее важных составных частей любого персонального компьютера является его видеосистема. Под этим понятием обычно подразумевают монитор (дисплей), видеоадаптер и набор соответствующих  программ-драйверов, поставляемых в  комплекте с видеоадаптером или  в составе прикладных пакетов.

 

2.1.1. Дисплей

 

Самая заметная, самая крупная и самая дорогая (около 1/3 стоимости всего ПК) часть  видеосистемы – дисплей (display) или  монитор (monitor). Он характеризуется несколькими  свойствами:

    • Цвет. Практически все выпускаемые сейчас мониторы имеют возможность выводить цветное изображение. Количество одновременно отображаемых цветов зависит от другого компонента видеосистемы – видеоадаптера;
    • Размер. Длина диагонали, измеряемая в дюймах: 14, 15, 17, 19, 21. Больший размер монитора позволяет получать при прочих равных условиях большее и лучшее изображение, что положительно сказывается на зрении пользователя. Фактическим стандартом стали мониторы с диагональю в 15 дюймов;
    • Зерно. Всякое изображение на мониторе строится из множества минимально возможных точек (в ранних моделях адаптеров (CGA, EGA) такая точка была различима визуально). Размер каждой из них – одна из основных характеристик монитора. Стандарт в этом – 0.28 мм. Лучшие модели имеют точку 0.27, 0.25 и даже 0.21 мм;
    • Максимальное разрешение. Фактически этот параметр зависит от размера монитора, размера точки и характеристик видеоадаптера (в частности, объёма памяти). Фактическим стандартом стало разрешение 1024 х 768 точек; лучшие модели предоставляют возможность вывода изображения с разрешением 1600 х 1280 точек;
    • Вертикальная развёртка. Это свойство описывает частоту смены изображений на экране. Чем выше этот показатель, чем устойчивее картинка дисплея. Среди стандартных значений – 75, 85+ Гц (по сегодняшним эргономическим требованиям ассоциации VESA минимальная допустимая частота смены кадров для монитора равна 85 Гц).
    • Контрастность — это отношение разности яркостей отображаемых монитором белого и черного цветов. Например, для дисплея, максимальная и минимальная яркости которого равны 200.5 кд/м2 и 0.5 кд/м2 соответственно, контрастность равна (200.5 - 0.5)/0.5 = 400:1.
    • Яркость — максимальная удельная светимость поверхности экрана. Измеряется в нитах (nit). 1 нит = 1 кд/м² (кандела на квадратный метр). Чем больше это значение, тем светлее изображение. Яркость белого цвета для мониторов CRT составляет 80-100 кд/м2; профессионалы, использующие при работе с графикой LCD-монитор, редко калибруют его так, что яркость белого превышает 110 кд/м2.

Мониторы  делятся на две группы: ЖК, на электронно-лучевой трубке, хотя вторая группа уже практически исчезла с рынка.

2.1.2. Видеоадаптер

 

MDA (англ. Monochrome Display Adapter) — видеоадаптер компьютеров IBM PC, представленный в 1981 году в качестве стандартного видеоадаптера (наряду с CGA), а также стандарта на мониторы, подключавшиеся к нему. MDA был монохромным и поддерживал только один текстовый режим (80 столбцов на 25 строк; video mode 7), не имея графических режимов.

Текстовые видеорежимы  с таким количеством символов в строке и строк на экране были популярны; следствием чего является например, что исходные тексты ядра Linux отформатированы  под этот видеорежим.

Для изображения  символа использовалась матрица 9x14 пикселов, из которых видимая часть  символа составлялась как 7x11, а оставшиеся пикселы использовались для формирования пустого пространства между строками и столбцами.

Стандартный видеоадаптер MDA был основан на чипе Motorola 6845 и оснащен 4 КБ видеопамяти. Частота развёртки составляла 50 Гц, и для работы рекомендовался дисплей с люминофором длительного  свечения.

Каждый символ мог обладать следующими атрибутами: невидимый, подчёркнутый, обычный, яркий (жирный), инвертированный и мигающий. Некоторые из этих атрибутов можно  было комбинировать, и, например, можно  получить текст, состоящий из ярких (жирных) и подчёркнутых символов.

Теоретически, разрешение экрана MDA составляло 720×350 пикселов. Такую цифру можно получить, если перемножить ширину одного символа (9 пикселов) на количество столбцов (80) и высоту символа (14 пикселов) на количество строк (25). Однако видеоадаптер MDA был  не способен адресовать отдельные пикселы, он работал в текстовом режиме, в котором в каждое знакоместо можно было поместить один из 256 символов. В MDA использовалась кодовая страница CP437. Образы символов хранились в  ПЗУ видеоадаптера, и отсутствовала  возможность их программного изменения. Единственный способ нарисовать на экране «графическую картинку» — использовать ASCII- или ANSI-графику. В состав кодовой  страницы входили псевдографические  символы для рисования таблиц и рамок.

Оригинальная  карта расширения, выпущенная IBM, содержала  кроме MDA-видеоадаптера контроллер параллельного порта, и полное название такой карты было таким: «Monochrome Display and Printer Adapter» (MDPA) — адаптер монохромного дисплея и принтера. Использование  такой карты избавляло владельца  компьютера от необходимости покупать отдельную плату расширения для  подключения принтера.

 

CGA (англ. Color Graphics Adapter) — видеокарта, выпущенная IBM в 1981 году, и первый стандарт цветных мониторов для IBM PC.

Является  первой видеокартой IBM, поддерживающей цветное изображение.

Стандартная видеокарта CGA имеет 16 килобайт видеопамяти  и может подключаться либо к NTSC-совместимому монитору или телевизору, либо к RGBI монитору. Основанная на видеоконтроллере Motorola MC6845, видеокарта CGA поддерживает несколько  графических и текстовых видеорежимов. Максимальное поддерживаемое разрешение — 640×200, наибольшая цветовая глубина  — 4 бита (16 цветов).

 

EGA (англ. Enhanced Graphics Adapter) - Усовершенствованный графический адаптер) — стандарт мониторов и видеоадаптеров для IBM PC, расположенный между CGA и VGA по своим характеристикам (цветовое и пространственное разрешение). Выпущен IBM в августе 1984 года для новой модели персонального компьютера IBM PC/AT. Видеоадаптер EGA позволяет использовать 16 цветов при разрешении 640×350 пикселов. Видеоадаптер оснащён 16 кБ ПЗУ для расширения графических функций BIOS и видеоконтроллером Motorola MC6845.

Адаптер EGA при  разрешении 640×350 позволяет одновременно использовать 16 цветов из возможных 64-х (по два бита на красную, зелёную  и синюю составляющие). EGA также  поддерживает 16-цветные варианты графических  режимов CGA 640×200 и 320×200; в этом случае можно использовать только цвета  из палитры CGA. Исходные режимы CGA также  поддерживаются, хотя EGA не полностью  аппаратно совместим с CGA. EGA может  выводить изображение на MDA-монитор, эта возможность включается с  помощью переключателей на плате, при  этом доступен только режим 640×350.

Плата EGA подключается к шине ISA, начиная с 8-битной версии. Базовая версия EGA имела 64 кБ видеопамяти, чего было достаточно для монохромной  графики высокого разрешения и цветной  графики в режимах 640×200 и 320×200. Со временем большая часть плат EGA стала  выпускаться с 256 кБ видеопамяти. Некоторые  клоны EGA сторонних производителей (в частности, ATI Technologies и Paradise) поддерживают расширенные графические режимы (например, 640×400, 640×480 и 720×540), автоматическое определение типа монитора и, иногда, специальный чересстрочный режим  для CGA-мониторов.

Стандарт EGA был замещён стандартом VGA, представленным IBM в апреле 1987 года с моделью компьютера PS/2.

 

VGA (англ. Video Graphics Array) — стандарт мониторов и видеоадаптеров. Выпущен IBM в 1987 году для компьютеров PS/2 Model 50 и более старших. VGA являлся последним стандартом, которому следовало большинство производителей видеоадаптеров.

Видеоадаптер VGA, в отличие от предыдущих видеоадаптеров IBM (MDA, CGA, EGA), использует аналоговый сигнал для передачи цветовой информации. Переход на аналоговый сигнал был  обусловлен необходимостью сокращения числа проводов в кабеле. Также  аналоговый сигнал давал возможность  использовать VGA-мониторы с последующими видеоадаптерами, которые могут  выводить большее количество цветов.

Официальным последователем VGA стал стандарт IBM XGA, фактически же он был замещен различными расширениями к VGA, известными как «Super VGA» (SVGA).

Термин VGA также  часто используется для обозначения  разрешения 640×480 независимо от аппаратного  обеспечения для вывода изображения, хотя это не совсем верно (так, режим 640×480 с 16-, 24- и 32-битной глубиной цвета  не поддерживаются адаптерами VGA, но могут  быть сформированы на мониторе, предназначенном  для работы с адаптером VGA, при  помощи SVGA-адаптеров). Также этот термин используется для обозначения 15-контактного  разъёма VGA для передачи аналоговых видеосигналов при различных  разрешениях.

 

Super VGA (англ. Super Video Graphics Array) — общее название видеоадаптеров, совместимых с VGA, но имеющих расширенные по отношению к нему возможности — разрешения от 800×600 и количество цветов до 16 млн (24 бита на пиксель), а также большие объемы видеопамяти. Обязательной поддержки какого-либо режима, кроме стандартных режимов VGA и режима 800×600, название SVGA не подразумевает. Стандарта SVGA не существует, но практически все SVGA-видеоадаптеры начиная с некоторого времени следуют стандарту VESA. Наиболее распространенные видеорежимы: 800×600, 1024×768, 1280×1024, 1600×1200.

HGC (англ. Hercules Graphics Card) — стандарт мониторов и видеоадаптеров для IBM PC. Он поддерживает текстовый режим с высоким разрешением и один графический режим. Видеоадаптер подключался к монохромному (зелёному, желтому, светло-коричневому или, довольно редко, чёрно-белому) монитору

В текстовом  режиме на экран выводилось 25 строк  текста по 80 символов в каждой строке. Этот режим был совместим со стандартом MDA. Разрешение в графическом режиме составляет 720×348 пикселей. Так же, как  и CGA и MDA, видеоконтроллер был построен на базе микросхемы MC6845, но был оснащён 64 кбайт видеопамяти - вчетверо больше, чем CGA, и в 16 раз больше, чем MDA.

 

2.2. Сравнительная оценка

 

Тип

Симв. матрица

Разрешение

Кол. цветов

Объем памяти

MDA

9x14

720x350

1

4КБ

CGA

8x8

640x200

16 (текст)

4 (графіка)

16КБ

EGA

8x14

640x350

640x200

320x200

16

64–256КБ

VGA

9x16

640x480

720x400

256

256КБ

SVGA

9x16

800x600

1024x768

1280x1024

1600x1200

до 16 млн

≥512КБ

HGC

9x14

720x350

16

64КБ


 

 

3. Печатающие устройства

3.1. Краткое описание

 

Лазерный принтер

 

Лазерный  принтер (laser printer) работает по принципу ксерографической печати, только изображение  формируется непосредственным сканированием  фоточувствительных элементов принтера лучом лазера. Данный тип принтера позволяет получить изображение  высокого качества,  которое не боится влаги и устойчиво к выцветанию. Лазерный принтер состоит из картриджа  и собственно принтера.

Составные части картриджа лазерного  принтера:

  • Фотовал (фотоцилиндр или ОРС). Цилиндр с покрытием, меняющим электрическое сопротивление при его освещении.
  • Ракель (Wiper blade). Служит для удаления излишков тонера с поверхности фотовала.
  • Магнитный вал (Charge Roller). Служит для перемещения тонера из бункера на фотовал.
  • Вал предварительного заряда (PCR). Формирует начальный заряд фотовала.

Последовательность работы лазерного  принтера:

  • Зарядка фотовала.
  • Сканирование фотовала лазерным лучом.
  • Нанесение тонера на фотовал.
  • Перенос тонера на бумагу.
  • Закрепление тонера на бумаге.

Достоинства лазерных принтеров:

  • Высокое разрешение печати.
  • Высокая скорость печати.
  • Экономичность.
  • Низкая себестоимость  печати.
  • Устойчивость отпечатков.

Недостатки лазерных принтеров:

  • Выделение озона.
  • Высокое энергопотребление.
  • Низкая цветопередача полутонов.
  • Высокая цена принтера и расходных материалов.
  • Нанесение при цветной печати серийного номера принтера и даты отпечатка (сделано для пресечения печати ценных бумаг).

 

Светодиодный принтер

 

Светодиодный  принтер (LED printer) – параллельная ветвь  развития лазерных принтеров. Скорость работы светодиодных принтеров практически  одинакова с лазерными. У этих двух типов принтеров есть и принципиальные отличия.

В принтерах  этого типа фотоцилиндр освещается и в нужных местах меняется его  заряд. Далее к освещенным частям приклеивается тонер. После этого  фотоцилиндр проходит по бумаге и  вдавливает тонер. Бумага с тонером  нагревается для его закрепления. Весь процесс печати полностью аналогичен работе лазерного принтера. Отличие  заключается в способе засветки фотоцилиндра: в светодиодном принтере для этого применяют линейку светодиодов, которая расположена вдоль всего цилиндра. В зависимости от разрешения принтера светодиодов может быть от 2.5 до 10 тысяч штук.

Достоинства светодиодных принтеров:

  • Малый размер сканирующей системы, что позволяет сделать меньшим размер принтера.
  • Отсутствие в механизме, формирующего изображение, подвижных частей.
  • Равномерное свечение каждого светодиода на всей длине фотоцилиндра.

Недостатки светодиодных принтеров:

  • Необходимость большого количества светодиодов при печати с высокими разрешениями ( порядка 5000 шт. для разрешения от 600dpi).
  • Необходимость корректировки свечения большого количества светодиодов. В лазерных принтерах достаточно корректировать только один луч.
  • Максимальная скорость печати составляет не более 50 страниц в минуту. Для лазерных принтеров этот показатель может равняться 100 страницам.

 

Струйный принтер

 

Струйный  принтер – такой тип принтера, в котором изображение на носителе формируется точечным способом. В  качестве рабочего элемента используется жидкий краситель. Отличается высокой  достоверностью передачи полутонов. Чаще всего применяется в домашних условиях из-за простоты обслуживания и эксплуатации, относительно невысокой  скорости и качества печати.

Для формирования изображения используется специальная  матрица, которая печатает жидкими  красителями. Струйные картриджи бывают как со встроенной печатающей головкой, так и без нее. Во втором случае картриджи разных цветов устанавливаются  в специальный блок, в котором  находится головка. Чернила наносятся  на бумагу при прохождении через  нее печатающей матрицы. Цветное  изображение формируется сразу  при одном проходе бумаге. При  интенсивных цветах необходимо некоторое  время для высыхания чернил после  печати. Для снижения стоимости печати часто применяют систему непрерывной  подачи чернил. Это удобно, если вы не желаете часто менять или заправлять картриджи.

Существует два вида подачи красителя:

  • Непрерывная. Чернила подаются постоянно. Необходимость попадания чернил на бумагу определяется специальной системой. Капли, которые не должны попадать на бумагу, отправляются обратно в резервуар с чернилами.
  • Подача по требованию. Подача чернил происходит только в том случае, когда их следует нанести на бумагу. Этот способ подачи чернил и используется в современных струйных принтерах.

Достоинства струйных принтеров:

  • Низкая стоимость принтера и расходных материалов.
  • Достоверная передача полутонов.
  • Простота в обслуживании.
  • Высокая скорость печати.

Домашня робота з «Периферійні пристрої» 📙 Контрольная → 🆔 28874

Домашня робота з «Периферійні пристрої» 📙 Контрольная → 🆔 28874

Домашня робота з «Периферійні пристрої»