Запоминающие устройства

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………...2

Внешняя память компьютера. Различные типы носителей  информации3

Материнская плата  как основной элемент компьютерной системы9

    ОС Windows. Панель задач, свойства, настройки. 12

Буфер обмена. Принципы работы. 13

Заключение……………………………………………………………………….14

Список литературы. 15

 

Введение.

    Первые электронные вычислительные машины появились после второй мировой войны, и они были так же далеки от современных компьютеров, как абак от механических часов. В те годы никто и не думал о том, что когда-нибудь компьютер сможет помочь человеку в интеллектуальной деятельности. Его назначение было сугубо утилитарным – расчет артиллерийских таблиц. Параметры орудия, свойства заряда и масса снаряда, условия погоды, высота над уровнем моря, расстояние до цели и угол возвышения ствола – всё влияет на точность попадания. Для каждого типа орудия и снарядов необходимы были огромные объемы вычисления. Первые электронные вычислительные машины позволили упростить труд тысяч вычилителей, годами без устали крутивших ручки арифмометров, а развитие ракетной техники в 50-е годы добавило ещё больше вычислительных задач первым компьютерам.

    К началу шестидесятых годов в мире уже работали тысячи электронно-вычислительных машин, но компьютерами в современном  понимании этого слова ещё  не было. Эти машины работали по программам, заложенными программистами, и по окончанию работы выдавали результат. Ни о каком оперативном управлении и, тем более, общении с такой машиной ещё не было и речи.

    С течение времени электронно-вычислительные машины стали всё более усовершенствовать и термин «компьютер» приобрел своё значение. Так компьютер стал интерактивным. Незаметно для нас он следит за каждым нашим действием, фиксирует каждое нажатие клавиш и движение мыши. И всякий раз, когда что-то происходит, компьютер вносит изменения в данные, с которыми работают его программы.  
 

Внешняя память компьютера. Различные типы носителей информации.

    Внешняя память - это память, реализованная в виде внешних, относительно материнской платы, устройств с разными принципами хранения информации и типами носителя, предназначенных для долговременного хранения информации. В частности, в внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера. Устройства внешней памяти могут размещаться как в системном блоке компьютера, так и в отдельных корпусах. Физически, внешняя память реализована в виде накопителей.

    Накопители - это запоминающие устройства, предназначенные для продолжительного (что не зависит от электропитания) хранения больших объемов информации. Емкость накопителей в сотни раз превышает емкость оперативной памяти или вообще неограниченная, когда речь идет о накопителях со сменными носителям.

    Основные  виды накопителей:

  • накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);
  • накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);
  • накопители на магнитной ленте (НМЛ);
  • накопители CD-ROM, CD-RW, DVD.

     Им соответствуют  основные виды носителей:

  • гибкие магнитные диски (Floppy Disk) (диаметром 3,5’’ и ёмкостью 1,44 Мб; диаметром 5,25’’ и ёмкостью 1,2 Мб (в настоящее время устарели и практически не используются, выпуск накопителей, предназначенных для дисков диаметром 5,25’’, тоже прекращён)), диски для сменных носителей;
  • жёсткие магнитные диски (Hard Disk);
  • кассеты для стримеров и других НМЛ;
  • диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.

    Основные  характеристики накопителей  и носителей:

  • информационная ёмкость;
  • скорость обмена информацией;
  • надёжность хранения информации;
  • стоимость.

    Дисковые  устройства делят  на гибкие (Floppy Disk) и жесткие (Hard Disk) накопители и носители. Основным свойством дисковых магнитных устройств является запись информации на носитель на концентрические замкнутые дорожки с использованием физического и логического цифрового кодирования информации. Плоский дисковый носитель вращается в процессе чтения/записи, чем и обеспечивается обслуживание всей концентрической дорожки, чтение и запись осуществляется при помощи магнитных головок чтения/записи, которые позиционируют по радиусу носителя с одной дорожки на другую.

    Для операционной системы данные на дисках организованы в дорожки и секторы. Дорожки (40 или 80) представляют собой узкие концентрические кольца на диске. Каждая дорожка разделена на части, называемые секторами. При чтении или записи устройство всегда считывает или записывает целое число секторов независимо от объёма запрашиваемой информации. Размер сектора на дискете равен 512 байт. Цилиндр — это общее количество дорожек, с которых можно считать информацию, не перемещая головок. Поскольку гибкий диск имеет только две стороны, а дисковод для гибких дисков — только две головки, в гибком диске на один цилиндр приходится две дорожки. В жестком диске может быть много дисковых пластин, каждая из которых имеет две (или больше) головки, поэтому одному цилиндру соответствует множество дорожек. Кластер (или ячейка размещения данных) — наименьшая область диска, которую операционная система использует при записи файла. Обычно кластер — один или несколько секторов.

    Перед использованием дискета должна быть форматирована, т.е. должна быть создана  её логическая и физическая структура.

    Дискеты требуют аккуратного  обращения.

    Они могут быть повреждены, если:

  • дотрагиваться до записывающей поверхности;
  • писать на этикетке дискеты карандашом или шариковой ручкой;
  • сгибать дискету;
  • перегревать дискету (оставлять на солнце или около батареи отопления);
  • подвергать дискету воздействию магнитных полей.

     Накопители на жестких  дисках объединяют в одном корпусе носитель (носители) и устройство чтения/записи, а также, нередко, и интерфейсную часть, называемую контроллером жесткого диска. Типичной конструкцией жесткого диска является исполнение в виде одного устройства — камеры, внутри которой находится один или более дисковых носителей, помещённых на один ось, и блок головок чтения/записи с их общим приводящим механизмом. Обычно, рядом с камерой носителей и головок располагаются схемы управления головками, дисками и, часто, интерфейсная часть и (или) контроллер. На интерфейсной карте устройства располагается собственно интерфейс дискового устройства, а контроллер с его интерфейсом располагается на самом устройстве. С интерфейсным адаптером схемы накопителя соединяются при помощи комплекта шлейфов.

    В настоящее время используются в  основном жёсткие диски ёмкостью от 10 Гб до 80 Гб. Наиболее популярными  являются диски ёмкостью 20, 30, 40 Гб.

    Кроме НГМД и НГМД довольно часто используют сменные носители. Довольно популярным накопителем является Zip. Он выпускается  в виде встроенных или автономных блоков, подключаемых к параллельному  порту. Эти накопители могут хранить 100 и 250 Мб данных на картриджах, напоминающих дискету формата 3,5’’, обеспечивают время доступа, равное 29 мс, и скорость передачи данных до 1 Мб/с. Если устройство подключается к системе через параллельный порт, то скорость передачи данных ограничена скорость параллельного порта.

    К типу накопителей на сменных жёстких  дисках относится накопитель Jaz. Ёмкость  используемого картриджа — 1 или 2 Гб. Недостаток — высокая стоимость  картриджа. Основное применение — резервное  копирование данных.

    Жёсткие диски состоят из трех основных блоков.

  • Первый блок и есть само хранилище информации – несколько стеклянных или металлических дисков, покрытых с двух сторон магнитным материалом, на который и записываются данные.

Данные  записываются в точном соответствии с физической структурой диска.

А выглядит она так: магнитная поверхность  каждого диска разделена на концентрические «дорожки», которые, в свою очередь, делятся на отрезки-сектора.

  • Второй блок – механика жёсткого диска, ответственная за вращение всех дисков и точное позиционирование системы читающих головок.
  • Третий блок включает электронную начинку – микросхемы, ответственные за обработку данных, коррекцию возможных ошибок и управление механической частью.

    Как правило, жесткие диски размещаются  внутри системного блока.

В настоящее время объем жесткого диска в персональном компьютере достигает до полутора сотен гигабайт!

    Несмотря  на то, что жёсткий диск установлен внутри системного блока, он все равно  является его внешней памятью.

    В накопителях на магнитных лентах (чаще всего в качестве таких устройств выступают стримеры) запись производится на мини-кассеты. Ёмкость таких кассет — от 40 Мб до 13 Гб, скорость передачи данных — от 2 до 9 Мб в минуту, длина ленты — от 63,5 до 230 м, количество дорожек — от 20 до 144.

    CD-ROM — это оптический носитель  информации, предназначенный только  для чтения, на котором может  храниться до 650 Мб данных. Доступ  к данным на CD-ROM осуществляется  быстрее, чем к данным на  дискетах, но медленнее, чем на  жёстких дисках.

    Компакт-диск диаметром 120 мм (около 4,75’’) изготовлен из полимера и покрыт металлической  плёнкой. Информация считывается именно с этой металлической плёнки, которая  покрывается полимером, защищающим данные от повреждения. CD-ROM является односторонним носителем информации.

    Скорость  считывания информации с CD-ROM сравнивают со скоростью считывания информации с музыкального диска (150 Кб/с), которую  принимают за единицу. На сегодняшний день наиболее распространенными являются 52х-скоростные накопители CD-ROM (скорость считывания 7500 Кб/с).

Накопители CD-R (CD-Recordable) позволяют записывать собственные компакт-диски.

     Более популярными являются накопители CD-RW, которые позволяют записывать и перезаписывать диски CD-RW, записывать диски CD-R, читать диски CD-ROM, т.е. являются в определённом смысле универсальными.

     Аббревиатура DVD расшифровывается как Digital Versatile Disk, т.е. универсальный цифровой диск. Имея те же габариты, что обычный компакт-диск, и весьма похожий принцип работы, он вмещает чрезвычайно много информации — от 4,7 до 17 Гбайт. Возможно, именно из-за большой емкости он и называется универсальным. Правда, на сегодня реально применяется DVD-диск лишь в двух областях: для хранения видеофильмов (DVD-Video или просто DVD) и сверхбольших баз данных (DVD-ROM, DVD-R).

     Разброс ёмкостей возникает так: в  отличие от CD-ROM, диски DVD записываются с обеих сторон. Более того, с каждой стороны могут быть нанесены один или два слоя информации. Таким образом, односторонние однослойные диски имеют объем 4,7 Гбайт (их часто называют DVD-5, т.е. диски емкостью около 5 Гбайт), двусторонние однослойные — 9,4 Гбайт (DVD-10), односторонние двухслойные — 8,5 Гбайт (DVD-9), а двусторонние двухслойные — 17 Гбайт (DVD-18). В зависимости от объема требующих хранения данных и выбирается тип DVD-диска. Если речь идет о фильмах, то на двусторонних дисках часто хранят две версии одной картины — одна широкоэкранная, вторая в классическом телевизионном формате.

     USB-брелоки - представляют собой, пожалуй, самый универсальный способ передачи информации с одного компьютера оснащенного USB-портом на другой. На сегодняшний день известны образцы 8 Гб USB-брелоков.

    Flash карта памяти позволяет получать  быстрый, высокоскоростной доступ к данным, надежное хранение информации и наконец, флешка обладает мобильностью, превосходящей аналогичные переносные накопители.

    Современные «брелоки» способны хранить от 128 Мб до 32 Гб данных. 
 

Материнская плата как основной элемент компьютерной системы.

    Одним из важнейшим элементом в компьютере является материнская плата , по – другому она ещё называется системной платой . Устройство материнской платы включает в себя следующие узлы:

    1. Центральным звеном всей компьютерной  системы, хотя и не работающей без остальных устройств является процессор . Для его установки на материнской плате используется специальное гнездо — сокет. Cокеты имеют разные варианты крепления кулера для охлаждения процессора.

    2. Один из важных устройств, который  располагается на материнской  плате является микросхема BIOS. В  неё зашита программа начальной  загрузки компьютера и конфигурация компьютера. При включении питания компьютера BIOS инициализирует устройства, которые подключены к материнской плате, проверяет их работоспособность.

    3. Вторым из важнейших устройств системной платы является чипсет. Он представляет из себя набор микросхем, которые по функциональному признаку делятся на северный и южный мост, которые отвечают за связь процессора, памяти и видеокарты, и связь медленных устройств, таких как «жёсткий» диск, сетевая карта, аудиокодек и т. д.

    4. На системной плате расположены разъёмы или слоты оперативной памяти, обычно они расположены рядом с сокетом процессора и микросхемой северного моста. В них вставляется модули оперативной памяти. Количество их может быть разным: от 2 на дешёвых платах до 6 на более дорогих. Эти слоты оперативной памяти по шинам связаны с северным мостом и через него с центральным процессором.

    5. Рядом с северным мостом, перпендикулярно  слотам оперативной памяти, расположен слот или разъём для видеокарты. В более старых компьютерах это обычно AGP – разъём ( переводится как порт графического ускорителя ), а в современных — это E – PCI или PCI – Express. Как и слоты оперативной памяти, AGP или PCI – E посредством шин связаны с северным мостом, а через него с центральным процессором.

    6. Рядом и параллельно разъёму  AGP или PCI – E на системной плате  расположены разъёмы PCI, которые предназначены для подключения различных внутренних устройств, таких как звуковые платы, платы различных FM – и TV – тюнеров, сетевых карт, внутренних модемов, различных контроллеров нестандартного оборудования, позволяющих применять компьютеры во многих областях деятельности человека.

    7. Обычно на материнской плате и северный, и южный мосты состоят из двух отдельных микросхем, которые и образуют чипсет. Микросхема южного моста зачастую также охлаждается радиатором, особенно это часто это встречается на новых материнских платах.

    8. На системной плате расположены  штыревые разъёмы для подключения «жёстких» дисков и оптических приводов с интерфейсом IDE, разъёмы для подключения «жёстких» дисков и оптических приводов с интерфейсом SATA. Сейчас системные платы имеют в своём составе в основном разъёмы SATA, так как IDE уже выходят из «моды» и максимум на что можно рассчитывать — это на наличие одного разъёма интерфейса IDE, в отличие от SATA – шных, число которых может доходить на системной плате до 6.

    9. Рядом с разъёмами SATA могут  находиться маленькие микросхемки  — это контроллеры SATA, фирмы  могут быть разные, например: Promise, Silicon Image, VIA, Marvel. Одна из основных  задач контроллера SATA является создание массива RAID «жёстких» дисков для повышения быстродействия и надёжности хранения данных на дисках.

    10. На системной плате расположена  батарейка BIOS, служащая для постоянного питания микросхемы BIOS, в которой и хранится программа начальной загрузки и конфигурация компьютера.

    11. На материнской плате могут  находиться разъёмы для подключения  дополнительных USB – портов, которые  могут например находиться на  лицевой панели корпуса системного блока.

    12. На системной плате находятся  штырьковый разъём для подключения  кнопок лицевой панели системного  блока: включения, перезагрузки, индикаторов работы «жёсткого» диска и включенного питания, подключения динамика.

    13. Звук в материнской плате поддерживается  встроенным чипом звукового кодека. Наиболее распространенные кодеки таких известных фирм, как C-Media, Realtek.

    14. Сейчас каждая системная плата  имеет встроенный сетевой или  Ethernet – контроллер, который обеспечивает  работу компьютера в локальной  сети. Более того, достаточно дорогие  материнские платы могут иметь  их два. Наиболее распространённые  чипы таких фирм, как: Realtek, Gygabyte, Intel.

    15.Также  на системной плате находится  штырьковый джампер ( перемычка ) для обнуления BIOS, то есть параметры сбрасываются в самый щадящий режим работы. Это иногда помогает при нестабильной работе системной платы.

    16.Для  питания материнской платы и  её компонентов и устройств  находится 24 – контактный разъём ATX и 4 – контактный дополнительный разъём 12 вольт. Питается материнская плата от блока питания, находящегося в корпусе системного блока.

    17. На каждой материнской плате  присутствуют порты PS \ 2 для клавиатуры и «мышки», порты USB, COM – и LPT – порты, которые всё меньше используются, входы для подключения аудиоколонок, микрофона, разъёмы RJ – 45 для подключения сетевого кабеля Ethernet.

ОС Windows. Панель задач, свойства, настройки.

    Когда открываем на Рабочем столе окно или запускаем программу (приложение), автоматически на Панели задач отображается иконка, соответствующая этому окну или приложению. Кнопка, соответствующая активному окну, выделена подсветкой. Одного беглого взгляда на Панели задач достаточно, чтобы увидеть какие окна открыты. Сколько бы окон ни было на Рабочем столе, переключаться между ними можно очень просто щелчками на иконках Панели задач.

    Чертой, отличающей Windows XP и Windows 98 от Windows 95, является то, что в рамках Панели задач имеется вспомогательная Панель быстрого запуска. На ней можно разместить значки всех часто используемых программ. С её помощью можно очистить Рабочий стол от большинства значков, и не придется до них докапываться, когда Рабочий стол перегружен открытыми окнами. Немаловажной особенностью Панель быстрого запуска является тот факт, что с неё программы запускаются не двойным щелчком, а одинарным. Это тоже удобно для производительной работы.

    Главным свойством Панели задач – быть «всегда под рукой». Панель задач можно перенастраивать. Переключаться между программами можно не только с помощью панели задач, но и с помощью клавиатуры. Если в Windows нажать комбинацию клавиш Alt+Tab, то на экране появится небольшое окно, в котором будут отображены пиктограммы всех запущенных на данный момент приложений. Удерживая нажатой клавишу Alt и нажимая клавишу Tab, необходимо выбрать пиктограмму нужного приложения и отпустить обе клавиши. После этого окно выбранного вами приложения будет перемещено на передний план. 

 
 

Буфер обмена. Принципы работы.

    Буфер обмена находится в оперативной  памяти компьютера, и заглянуть в  него можно только с помощью программы. Для этого в операционной системе есть специальная программа, которая так  и называется Буфер обмена. Найти её можно так же, где и все прочие стандартные программы, - в папке Стандартные.

Это делается так: Пуск→Программы→Стандартные→Служебные→Буфер обмена.

    При запуске этой программы в её окне отобразится то, что есть в буфере. Программа позволяет не только просмотреть содержимое буфера, но и сохранить его на жестком диске: Файл→Сохранить как.

    Содержимое  буфера сохраняется в формате .CLP. Соответственно, можно сделать и обратную операцию – загрузить  буфер обмена то, что ранее было сохранено на жестком диске. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение.

    В последние годы компьютеры так быстро дешевеют, что количество людей, способных их приобрести, растет в геометрической прогрессии. Компьютер – это обычный бытовой прибор, основное отличие которого в том, что он оживает и начинает служить только тогда, когда вы запустили на нём нужную программу.

    Компьютер не только нужен чтобы на нём играть, но и чтобы его освоить и знать из чего состоит компьютер. Если знать из чего состоит компьютер, его можно усовершенствовать самому и не привлекать к этому делу специалиста. Улучшить характеристики компьютера, повысить работоспособность. Улучшение компьютера позволит устанавливать программы более новых версий.

    Наиболее  важные элементы компьютера: центральный  процессор, модули памяти и множество микросхем, без которых компьютер просто не мог бы работать, - размещаются на материнской плате. Это основная плата компьютера, обычно самая большая по размеру. Одновременно материнская плата служит ещё и механической основой всей электронной схемы компьютера и несёт на себе ещё одну важную нагрузку – разъемы для установки дополнительных плат расширения. 
 
 
 

Список  литературы:

  1. Кушниренко  А.Г., Лебедев Г.В., Сворень Р.А. Основы информатики и вычислительной техники: Учеб. для средн. учеб. заведений. —  М.: Просвещение, 1993.
  2. Семакин И., Залогова Л., Русаков С., Шестакова Л. Информатика: учебник по базовому курсу. — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1998.
  3. Угринович Н. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений. — М.: БИНОМ, 2001. — 464 с. (§ 2.14. Хранение информации, с. 91-98).
  4. Ватаманюк А. Компьютер своими руками: популярный самоучитель – СПб.: Питер, 2006.
  5. Гаврилов М.В., Спрожецка Н.В. Информатика. – М.: Гардарика, 2006. – (Fundamenta).
Запоминающие устройства