Составляющие и механизм работы компьютерной техники

Механические клавиатуры отличаются от полумеханических тем, что вместо резинового купола, для возврата клавиши используется пружинка, что значительно продлевает жизнь клавиатуры и увеличивает ее надежность. Недостатком механических и полумеханических клавиатур - незащищенность от попадания внешних предметов.

В последнее время все чаще стали встречаться герконовые клавиатуры, т.е. клавиатуры у которых под клавишами установлены герконы (контакты в вакуумном цилиндрике, реагирующие на магнитное поле) и магниты. Положительными моментами в таких клавиатурах является достаточно долгий срок службы (герконы практически не изнашиваются) и очень мягкая посадка, так что работать с ними легко и приятно. Главный недостаток - зависимость от внешних магнитных полей. Многие электронные приборы могут вырабатывать магнитные поля, влияющие на клавиатуру и вызывать ложные срабатывания клавиш. Если у Вас есть герконовая клавиатура, можете проделать простой опыт: положите рядом с ней сотовый телефон, подключенный к зарядному устройству, и понаблюдайте за поведением компьютера. Клавиатура ведет себя самым непредсказуемым образом от ложного срабатывания отдельных клавиш до полного "бешенства". Подобный опыт можно проводить и с другими электромагнитными устройствами, однако, не любое устройство и не в любой ситуации будет создавать столь значимые помехи.

Еще один параметр, как уже говорилось выше - форма и расположение определяющих клавиш. В основном клавиатуры различаются по форме и расположению клавиши Enter. Она может быть прямой в виде знака "-" или в виде зеркальных отображений букв "L" и "Г".

"Эргономичной" является клавиатура, у которой профиль алфавитной части клавиатуры представляет собой дугу, само поле разбито на две половины, своя под каждую руку, и наделенная "подставкой для отдыха рук". Она, конечно, красивая, но, во-первых, эта эргономика с ее подставкой занимает довольно много места на столе, а во вторых, человеку, не владеющему способом слепой печати, приходится постоянно бегать глазами с одной половины поля на другую, постоянно изменяя фокусное расстояние хрусталика, что утомляет глаза.

Многие клавиатуры имеют дополнительные клавиши. Их обычно три: две со значком Microsoft'а и одна с изображением стрелочки выбирающей что-то в списке. Это так называемые Windows клавиши. Они довольно удобны при работе в одноименной "операционной системе". Так как с помощью их нажатия по отдельности или в сочетании с другими клавишами, можно быстро выполнять такие часто используемые операции, как вызов меню "Пуск", запуск "Проводника" или сворачивание всех окон. В других операционных системах эти клавиши остаются невостребованными.

Все чаще стали попадаться клавиатуры с еще тремя дополнительными клавишами. Как правило, на них нарисован значок включения/выключения, месяц и солнышко (или будильник) соответственно. Первая кнопка служит для отключения питания компьютера. Вторая клавиша посылает компьютер в режим сна, например, если нужно на некоторое время отойти, что значительно снижает потребление энергии, а третья клавиша соответственно возвращает компьютер в нормальный режим работы, будит его.

Существуют также, так называемые, "мультимедийные клавиши". Они служат для управления мультимедийным проигрывателем компакт дисков. С их помощью можно менять громкость, переходить от песни к песне, начать/остановить проигрывание, открыть/закрыть CD-ROM или выключить звук.

Довольно распространены клавиатуры с кнопкой Fn или Turbo, с помощью которых можно изменить скорость повтора символов клавиатурой и запереть ее.

Немаловажным при выборе клавиатуры, параметром является ее размер. Многие фирмы производители пытаясь решить эту проблему, выдают различные варианты ее решения. Единственным приемлемым методом уменьшения размера клавиатуры без ущерба ее удобности - это уменьшение окаймления, и может быть, небольшое уменьшение клавиш.

Также необходимо обратить внимание на некоторые полезные мелочи, которые делают работу более приятной и удобной. Если вы владеете, или собираетесь овладеть методом слепой печати, вам очень пригодятся так называемые "зацепки", которые, как правило, присутствуют на клавиатурах, на клавишах "F", "J" и на серой "5". Также, стоит обратить внимание на наличие значка FCC на обратной стороне клавиатуры, это означает, что клавиатура соответствует стандарту FCC и имеет низкий уровень излучения. Также, снижению уровня излучения способствует металлическое дно, которое, к тому же, увеличивает срок жизни клавиатуры. И последнее - цвет нанесения русской раскладки. Если не хотите постоянно теряться и путаться, выбирайте клавиатуру, на которой русская раскладка нанесена красным цветом.

Есть также беспроводные клавиатуры. Вариант эффектный, хотя клавиатура (в контексте настольного компьютера, а не, скажем, web-приставки) - кажется, устройство, которому провод мешает меньше всего.

Имеются, конечно, и всякие необычные клавиатуры как, например, следующая: Flexis FX 100.

Flexis FX 100 - это клавиатура, которую можно свернуть и взять с собой в путешествие. Flexis FX 100 имеет сплошные достоинства, о чем красноречиво говорит список ее характеристик: герметичный, силиконовый, пыле-, грязе-, влагозащищенный корпус; она легко чистится мылом и водой; - соответствует размерам самолетных столиков; малый вес обеспечивает простоту транспортировки; отсутствие движущихся частей уменьшает возможность поломки; тактильная обратная связь подобна стандартной клавиатуре; простое подключение; не требуются батарейки.

4.3 ЧИСТКА КЛАВИАТУРЫ

Для осуществления задуманного нам потребуется:

1. Какой-нибудь плоский инструмент (не толще 1 мм -- иначе не пролезет между кнопками), которым будем выковыривать клавиши. Можно, например, использовать отвертку или обычные ножницы.

2. 10--20 чистящих салфеток. Можно орудовать и обыкновенной мокрой тряпкой, но салфетки, хотя бы те, которые для экранов компьютеров, объективно лучше.

3. Кисточка или что-то подобное.

4. Два часа времени и немного терпения.

Итак, начнем.

Сначала, конечно, отключаем клавиатуру от компьютера.

Затем вытаскиваем все клавиши. С одной стороны поддеваем инструментом, с другой стороны придерживаем пальцем. Они должны легко выскакивать из посадочных мест.

Длинные клавиши, например Пробел или Shift, имеют в своей конструкции железный фиксатор, поэтому с ними нужно быть более аккуратными, чтобы ничего не отломать.

Начинаем мыть клавиатуру.

Сначала каждую клавишу, чтобы на ней не осталось налета. Изнутри их тоже лучше чистить, так как и туда грязь попадает.

Теперь саму клавиатуру. Кисточкой вычищаем «добро», что накопилось за долгое время, и протираем салфеткой.

Не забудьте заодно уж протереть провод и клавиатуру снизу.

По окончании закончили влажную уборку, можете приступать к сборке клавиатуры. Заодно можете проверить, насколько хорошо Вы знаете расположение клавиш!

5. МЫШЬ

В процессе «эволюции» компьютерной мыши наибольшие изменения претерпели датчики перемещения.

5.1 ПРЯМОЙ ПРИВОД

Изначальная конструкция датчика перемещения мыши, изобретённой Дугласом Энгельбартом в Стенфордском исследовательском институте в 1963 году, состояла из двух перпендикулярных колес, выступающих из корпуса устройства. При перемещении колеса мыши крутились каждое в своем измерении.

Такая конструкция имела много недостатков и довольно скоро была заменена на мышь с шаровым приводом.

5.2 ШАРОВОЙ ПРИВОД

В шаровом приводе движение мыши передается на выступающий из корпуса обрезиненный стальной шарик (его вес и резиновое покрытие обеспечивают хорошее сцепление с рабочей поверхностью). Два прижатых к шарику ролика снимают его движения по каждому из измерений и передают их на датчики, преобразующие эти движения в электрические сигналы.

Основной недостаток шарового привода -- загрязнение шарика и снимающих роликов, приводящее к заеданию мыши и необходимости в периодической её чистке (отчасти эта проблема сглаживалась путём металлизации роликов). Несмотря на недостатки, шаровой привод долгое время доминировал, успешно конкурируя с альтернативными схемами датчиков. В настоящее время шаровые мыши почти полностью вытеснены оптическими мышами второго поколения.

Существовало два варианта датчиков для шарового привода.

5.3 КОНТАКТНЫЕ ДАТЧИКИ

Контактный датчик представляет собой текстолитовый диск с лучевидными металлическими дорожками и тремя контактами, прижатыми к нему. Такой датчик достался шаровой мыши «в наследство» от прямого привода.

Основными недостатками контактных датчиков является окисление контактов, быстрый износ и невысокая точность. Поэтому со временем все мыши перешли на бесконтактные оптопарные датчики.

5.4 ОПТОПАРНЫЕ (ОПТОМЕХАНИЧЕСКИЕ) ДАТЧИКИ

Оптопарный координатный датчик в мыши с шаровым приводом

Устройство механической компьютерной мыши

Оптронный датчик состоит из двойной оптопары -- светодиода и двух фотодиодов (обычно -- инфракрасных) и диска с отверстиями или лучевидными прорезями, перекрывающего световой поток по мере вращения. При перемещении мыши диск вращается, и с фотодиодов снимается сигнал с частотой, соответствующей скорости перемещения мыши.

Второй фотодиод, смещённый на некоторый угол или имеющий на диске датчика смещённую систему отверстий/прорезей, служит для определения направления вращения диска (свет на нём появляется/исчезает раньше или позже, чем на первом, в зависимости от направления вращения).

5.5 ОПТИЧЕСКИЕ МЫШИ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Оптические датчики призваны непосредственно отслеживать перемещение рабочей поверхности относительно мыши. Исключение механической составляющей обеспечивало более высокую надёжность и позволяло увеличить разрешающую способность детектора.

Первое поколение оптических датчиков было представлено различными схемами оптопарных датчиков с непрямой оптической связью -- светоизлучающих и воспринимающих отражение от рабочей поверхности светочувствительных диодов. Такие датчики имели одно общее свойство -- они требовали наличия на рабочей поверхности (мышином коврике) специальной штриховки (перпендикулярными или ромбовидными линиями). На некоторых ковриках эти штриховки выполнялись красками, невидимыми при обычном свете (такие коврики даже могли иметь рисунок).

Недостатками таких датчиков обычно называют:

· необходимость использования специального коврика и невозможность его замены другим. Кроме всего прочего, коврики разных оптических мышей часто не были взаимозаменяемыми и не выпускались отдельно;

· необходимость определённой ориентации мыши относительно коврика, в противном случае мышь работала неправильно;

· чувствительность мыши к загрязнению коврика (ведь он соприкасается с рукой пользователя) -- датчик неуверенно воспринимал штриховку на загрязнённых местах коврика;

· высокую стоимость устройства.

В СССР оптические мыши первого поколения, как правило, встречались только в зарубежных специализированных вычислительных комплексах.

5.6 ОПТИЧЕСКИЕ СВЕТОДИОДНЫЕ МЫШИ

Второе поколение оптических мышей имеет более сложное устройство. В нижней части мыши установлен специальный светодиод, который подсвечивает поверхность, по которой перемещается мышь. Миниатюрная камера «фотографирует» поверхность более тысячи раз в секунду, передавая эти данные процессору, который и делает выводы об изменении координат. Оптические мыши второго поколения имеют огромное преимущество перед первым: они не требуют специального коврика и работают практически на любых поверхностях, кроме зеркальных. Они также не нуждаются в чистке.

Предполагалось, что такие мыши будут работать на произвольной поверхности, однако вскоре выяснилось, что многие продаваемые модели (в особенности первые широко продаваемые устройства) не так уж и безразличны к рисункам на коврике. На некоторых участках рисунка графический процессор способен сильно ошибаться, что приводит к хаотичным движениям указателя, не отвечавших реальному перемещению. Для склонных к таким сбоям мышей необходимо подобрать коврик с иным рисунком или вовсе с однотонным покрытием.

Отдельные модели также склонны к детектированию мелких движений при нахождении мыши в состоянии покоя, что проявляется дрожанием указателя на экране, иногда с тенденцией сползания в ту или иную сторону.



Мышь с двойным датчиком

Датчики второго поколения постепенно совершенствуются, и в настоящее время мыши, склонные к сбоям, встречаются гораздо реже. Кроме совершенствования датчиков, некоторые модели оборудуются двумя датчиками перемещения сразу, что позволяет, анализируя изменения сразу на двух участках поверхности, исключать возможные ошибки. Такие мыши иногда способны работать на стеклянных, оргстеклянных и зеркальных поверхностях (на которых не работают другие мыши).

Также выпускаются коврики для мышей, специально ориентированные на оптические мыши. Например, коврик, имеющий на поверхности силиконовую плёнку с взвесью блёсток (предполагается, что оптический сенсор гораздо чётче определяет перемещения по такой поверхности).

Недостатком данной мыши является сложность её одновременной работы с графическими планшетами, последние ввиду своей аппаратной особенности иногда теряют истинное направление сигнала при движении пера и начинают искажать траекторию движения инструмента при рисовании. При использовании мышей с шаровым приводом подобных отклонений не наблюдается. Для устранения данной проблемы рекомендуется использовать лазерные манипуляторы. Также, к недостаткам оптических мышей некоторые люди относят свечение таких мышей даже при выключенном компьютере (большинство дешёвых оптических мышей имеют полупрозрачный корпус, пропускающий красный свет диодов, и мешающий уснуть в случае, если компьютер находится в спальне).

6. ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА

Периферийное устройство -- аппаратура, которая позволяет использовать вычислительные возможности процессора.

1. Отдельно взятое устройство из класса периферийных устройств компьютера. Класс периферийных устройств появился в связи с разделением вычислительной машины на вычислительные (логические) блоки -- процессор(ы) и память хранения выполняемой программы и внешние, по отношению к ним, устройства, вместе с подключающими их интерфейсами. Таким образом, периферийные устройства, расширяя возможности ЭВМ, не изменяют её архитектуру.

2. Периферийными устройствами также можно считать внешние по отношению к системному блоку компьютера устройства.

Это компьютерное оборудование, физически отделенное от системного блока вычислительной системы, имеет собственное управление и действует как по командам ее центрального процессора, так и оснащается собственным процессором и даже операционной системой. Предназначено для внешней подготовки и модификации данных, ввода, хранения, защиты, вывода, управления и передачи данных по каналам связи.

Прогресс компьютерных технологий идет семимильными шагами. Каждый год появляются новые процессоры, платы, накопители и прочие периферийные устройства. Рост потенциальных возможностей ПК и появление новых более производительных компонентов неизбежно вызывает желание модернизировать свой компьютер. Однако нельзя в полной мере оценить новые достижения компьютерной технологии без сравнения их с существующими стандартами.

 Разработка нового в области ПК всегда базируется на старых стандартах и принципах. Поэтому знание их является основополагающим фактором для (или против) выбора новой системы.

В состав ЭВМ входят следующие компоненты:

* центральный процессор (CPU);

* оперативная память (memory);

* устройства хранения информации (storagedevices);

* устройства ввода (inputdevices);

* устройства вывода (outputdevices);

* устройства связи (communicationdevices).

Процесс общения процессора с внешним миром через устройства ввода-вывода по сравнению с информационными процессами внутри него протекает в сотни и тысячи раз медленнее. Это связано с тем, что устройства ввода и вывода информации часто имеют механический принцип действия (принтеры, клавиатура, мышь) и работают медленно.

 Чтобы освободить процессор от простоя при ожидании окончания работы таких устройств, в компьютер вставляются специализированные микропроцессоры-контроллеры (от англ. controller -- управляющий). Получив от центрального процессора компьютера команду на вывод информации, контроллер самостоятельно управляет работой внешнего устройства. Окончив вывод информации, контроллер сообщает процессору о завершении выполнения команды и готовности к получению следующей.

 Число таких контроллеров соответствует числу подключенных к процессору устройств ввода и вывода. Так, для управления работой клавиатуры и мыши используется свой отдельный контроллер. Известно, что даже хорошая машинистка не способна набирать на клавиатуре больше 300 знаков в минуту, или 5 знаков в секунду. Чтобы определить, какая из ста клавиш нажата, процессор, не поддержанный контроллером, должен был бы опрашивать клавиши со скоростью 500 раз в секунду. Это значит, что часть своего времени процессор будет тратить не на обработку уже имеющейся информации, а на ожидание нажатий клавиш клавиатуры.

 Таким образом, использование специальных контроллеров для управления устройствами ввода- вывода, усложняя устройство компьютера, одновременно разгружает его центральный процессор от непроизводительных трат времени и повышает общую производительность компьютера.

 Устройства хранения информации используются для хранения информации в электронной форме. Любая информация -- будь это текст, звук или графическое изображение, -- представляется в виде последовательности нулей и единиц. Ниже перечислены наиболее распространенные устройства хранения информации.

7. ЖЕСТКИЙ ДИСК (ВИНЧЕСТЕР)

Жесткие диски - наиболее быстрые из внешних устройств хранения информации. Кроме того, информация, хранящаяся на винчестере, может быть считана с него в произвольном порядке (диск -- устройство с произвольным доступом).

Емкость диска современного персонального компьютера составляет десятки гигабайт. В одной ЭВМ может быть установлено несколько винчестеров.

Накопитель на жёстких магнитных дисках, НЖМД, жёсткий диск, хард, харддиск, HDD, HMDD или винчестер - это энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. В отличие от «гибкого» диска, информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома. В некоторых НЖМД используется одна пластина, в других -- несколько на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образуемого у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках 5-10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков, головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Накопитель информации на жестких дисках состоит из герметичного блока и платы электроники. Герметичный блок заполнен обычным обеспыленным воздухом под атмосферным давлением, и в нем размещены все механические части. Кинематика жесткого диска состоит из одного или нескольких магнитных дисков, жестко закрепленных на шпинделе двигателя, и системы позиционирования магнитных головок. Магнитная головка находится на одной из сторон вращающегося магнитного диска и осуществляет чтение и запись данных с поверхности магнитных дисков, вращающихся со скоростью до 15 000 оборотов в минуту. Головки закреплены на специальных держателях и перемещаются системой позиционирования между центром и краем диска. Точное позиционирование магнитных головок осуществляется по записанной на диске сервоинформации. Считывая ее, система позиционирования определяет силу тока, которую нужно пропустить через катушку электромагнитного привода для удержания магнитной головки над требуемой дорожкой.

При включении питания процессор винчестера выполняет тестирование электроники, после чего выдает команду включения шпиндельного двигателя. При достижении некоторой критической скорости вращения плотность увлекаемого поверхностями дисков воздуха становится достаточной для преодоления силы прижима головок к поверхности и поднятия их на высоту меньше микрона над поверхностями дисков. С этого момента и до снижения скорости ниже критической головки 'парят' на воздушной подушке и совершенно не касаются поверхностей дисков. После достижения дисками скорости вращения, близкой к номинальной, головки выводятся из зоны парковки, и начинается поиск сервометок для точной стабилизации скорости вращения, после чего выполняется считывание микрокода и другой служебной информации с магнитной поверхности. В завершение инициализации выполняется тестирование системы позиционирования путем перебора заданной последовательности дорожек, и если оно проходит успешно, жесткий диск сообщает о готовности к работе. Для повышения надежности хранения информации микропрограмма жестких дисков отслеживает технологические параметры (SMART), доступные для считывания и анализа программой, которая уведомляет пользователя о надвигающемся сбое.

монитор принтер клавиатура компьютер

7.1 ТИПЫ ЖЕСТКИХ ДИСКОВ

· Жесткие диски для настольных компьютеров традиционно изготовляются размером 3.5', имеют скорость вращения 5400 или 7200 об/мин и интерфейс подключения IDE или SATA.

· Жесткие диски для серверов имеют более высокую скорость вращения (до 15000 об/м). Для подключения в них используются различные модификации параллельного (SCSI) или последовательного (SATA, SAS) интерфейсов. Т.к. эти диски применяются в системах, требующих повышенной надежности хранения информации, они имеют более высокое качество изготовления и время безотказного функционирования превышающее 1000000 часов. До недавнего времени жесткие диски для серверов имели ширину 3.5'. Сегодня стали появляться 2.5-дюймовые модели.

· Портативные внешние жесткие диски позволяют практически полностью решить проблемы, связанные с транспортировкой объемных файлов. Такой мобильный носитель состоит из 2.5' или 3.5'-жесткого диска и контроллера для подключения к требуемому порту. Контролеры, в свою очередь, могут подключаться к компьютеру через интерфейс USB 2.0 или FireWire (1394).

· Стационарные внешние жесткие диски могут состоять из одного или нескольких накопителей, они могут иметь достаточно большие вес и размеры, для их работы может потребоваться отдельное питание, но при этом они позволяют хранить большой объем информации.

· Жесткие диски для ноутбуков имеют размер 2.5' и 1.8', скорость вращения 4200 или 5400 об/мин и интерфейс подключения IDE. Следует отметить, что из-за конструктивных особенностей, тепловыделение и уровень шума жестких дисков такого типа существенно ниже, чем у винчестеров, используемых для настольных компьютеров и серверов.

7.2 ФОРМ-ФАКТОР ЖЕСТКОГО ДИСКА

Все выпускаемые жесткие диски имеют стандартные размеры и посадочные отверстия для крепления. В ПК, ноутбуках или серверах для установки жесткого диска имеются специальные установочные места определенного форм-фактора. Для внешних накопителей этот параметр указывает стандарт жесткого диска, который используется в накопителе. Форм-факторы жестких дисков: 1', 1.3', 1.8' 2.5' 3.5'. Цифра указывает ширину HDD в дюймах. Чем меньше эта цифра, тем меньше его размеры и вес.

7.3 IDE RAID

· RAID (RedundantArrayofIndependentDisks) - технология, которая позволяет объединить несколько независимых дисковых накопителей в один массив. Основной целью использования RAID-массивов является повышение доступности и защищенности данных.

· RAID JBOD (Just A BunchofDisks) - в этом режиме RAID-контроллер объединяет диски в единый массив.

· RAID 0 - в этом режиме из нескольких дисков формируется один массив. При доступе к этому массиву обращение к дискам происходит параллельно, благодаря чему скорость работы повышается. Но если на любом из жестких дисков происходит сбой, то данные теряются.

· RAID 1 - на двух жестких дисках хранятся идентичные данные. При неисправности одного жесткого диска все данные остаются доступными на другом диске без ущерба для целостности данных.

· RAID 10 - представляет собой комбинацию RAID 0 для повыщения производительности и RAID 1 для защиты данных. Для такого массива необходимо четыре диска.

· RAID 5 - все данные разбиваются на блоки и для каждого блока формируется блок 'четности', по которому можно восстановить утерянные данные. Блоки с данными и блоки 'четности' записываются вперемешку на все диски.

8. ЗВУКОВАЯ КАРТА

Звуковая плата (также называемая как звуковая карта, музыкальная плата) (англ. soundcard) -- позволяет работать со звуком на компьютере. В настоящее время звуковые карты бывают как встроенными в материнскую плату, так и отдельными платами расширения или как внешними устройствами.

8.1 ТИПЫ ЗВУКОВЫХ КАРТ

· внутренняя звуковая карта устанавливается в компьютер в свободный слот расширения.

· внешняя звуковая карта подключается интерфейсным кабелем и защищена от электрических помех. На ней может быть установлено не ограниченное количество разъемов и регуляторов.

· внутренняя карта с внешним блоком такой блок защищает аудиовходы от электрических помех компьютера, на нем обычно расположены разъемы и регуляторы.

8.2 ТИПЫ ЗВУКОВЫХ СХЕМ

Звуковая схема определяет число каналов, используемых для подключения акустической системы. Существуют звуковые схемы: 2, 2.1, 4.0, 4.1, 5.1, 6.1, 7.1. Единичка означает, что один канал используется для подключения низкочастотной колонки, другие цифры обозначают количество колонок отвечающих за средние и высокие частоты.

8.3 ТИП ПОДКЛЮЧЕНИЯ

· PCI - стандартная шина для персональных компьютеров.

· USB используется для подключения внешних звуковых карт к ноутбукам и настольным компьютерам.

· FireWire (IEEE 1394) - высокоскоростная внешняя последовательная шина для обмена данными между компьютерами и мультимедийными периферийными устройствами.

· PCMCIA, или PC Card - интерфейс для подключения компактных периферийных устройств.

· ExpressCard - стандарт карт расширения для ноутбуков, который приходит на замену PCMCIA. ExpressCard использует скоростную шину PCI Express. Модули ExpressCard имеют размеры 34x75x5 или 54x75x5 мм.

8.4 АЦП

АЦП - это устройство, которое осуществляет преобразование аналогового сигнала в цифровую форму. При преобразовании (дискретизации) происходит замер амплитуды сигнала, и его величина записывается в числовой двоичной форме. Величина аналогового сигнала может быть измерена с определенной точностью, которая определяется числом разрядов АЦП. Чем больше число разрядов, тем качественнее сигнал получается при оцифровке.

8.5 ЦАП

ЦАП - это устройство, которое осуществляет преобразование цифрового сигнала в аналоговый. При преобразовании на выходе ЦАП формируется сигнал, величина которого записана в цифровой форме. Точность сигнала на выходе определяется числом разрядов ЦАП. Чем больше число разрядов, тем качественнее сигнал на выходе звуковой карты.

8.6 ИНТЕГРИРОВАННАЯ АУДИОПОДСИСТЕМА AC'97

AC'97 (сокращенно от англ. audiocodec '97) -- это стандарт для аудиокодеков, разработанный подразделением IntelArchitectureLabs компании Intel в 1997 г. Этот стандарт используется в основном в системных платах, модемах, звуковых картах и корпусах с аудиорешением передней панели. AC'97 поддерживает частоту дискретизации 96 кГц при использовании 20-разрядного стерео-разрешения и 48 кГц при использовании 20-разрядного стерео для многоканальной записи и воспроизведения.

AC'97 состоит из встроенного в южный мост чипсета хост-контроллера и расположенного на плате аудиокодека. Хост-контроллер (он же цифровой контроллер, DC'97; англ. digitcontroller) отвечает за обмен цифровыми данными между системной шиной и аналоговым кодеком. Аналоговый кодек -- это небольшой чип (4Ч4 мм, корпус TSOP, 48 выводов), который осуществляет аналогоцифровое и цифроаналоговое преобразования в режиме программной передачи или по DMA. Состоит из узла, непосредственно выполняющего преобразования -- АЦП/ЦАП (аналогово-цифровой преобразователь / цифроаналоговый преобразователь; англ. analogdigitalconverter / digitalanalogconverter, сокр. ADC/DAC). От качества применяемого АЦП/ЦАП во многом зависит качество оцифровки и декодирования цифрового звука.

8.7 ИНТЕГРИРОВАННАЯАУДИОПОДСИСТЕМА HD AUDIO

Intel High Definition Audio

HD Audio (от англ. highdefinitionaudio -- звук высокой четкости) является эволюционным продолжением спецификации AC'97, предложенным компанией Intel в 2004 году, обеспечивающим воспроизведение большего количества каналов с более высоким качеством звука, чем при использовании интегрированных аудиокодеков AC'97. Аппаратные средства, основанные на HD Audio, поддерживают 24-разрядное качество звучания (до 192 кГц в стереорежиме, до 96 кГц в многоканальном режимах -- до 8 каналов).

Формфактор кодеков и передачи информации между их элементами остался прежним. Изменилось только качество микросхем и подход к обработке звука.

9. МОДЕМ - ВИДЫ МОДЕМОВ, УСТРОЙСТВО И ОПИСАНИЕ МОДЕМА

Обычный (аналоговый модем) Среди основных недостатков обычного (аналогового) модема - достаточно незначительная скорость передачи информации. Судите сами, возможности компьютерной памяти описываются в десятках мегабайт, винчестера - в гигабайтах, процессора - в сотнях или тысячах мегагерц. Подробнее...

Радиомодем состоит из радиопередатчика и радиоприемника, обеспечивает общение пользователя с сетью через радио-эфир.

Оптоволоконный модем подсоединяет компьютер к Интернету с помощью оптоволоконного кабеля.

Кабельный модем позволяет передавать данные через обычный телевизионный кабель, причем телевизионным сигналам путешествие в Интернете не мешает.

ISDN-модемы предназначены для работы в цифровых ISDN-сетях с интеграцией услуг - с их помощью можно одновременно передавать и голос, и текстовую информацию, и графику, и видео с достаточно высокой скоростью 128 Кбит/с-8 Мбит/с.

ADSL-модемы подключаются к обычной телефонной линии, однако, благодаря применению специальной технологии, скорость доступа в Интернет является значительной: около 7,5-8 Мбит/с по направлению к абоненту и около 1-1,5 Мбит/с - в обратном направлении. Однако широкого распространения технология ADSL пока не приобрела из-за того, что для ее технического обеспечения провайдеры должны на каждой АТС устанавливать специальное оборудование, а это - процесс длительный и недешевый.

ПО ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ МОДЕМЫ ДЕЛЯТСЯ НА:

Обычные аналоговые модемы -- только принимают и передают информацию.

Факс-модемы кроме передачи данных выполняют еще и функцию факса - подобные устройства очень удобны тогда, когда нужно передавать документы в четко определенное время или сразу целому списку абонентов.

Голосовые модемы (голосовые факс-модемы) умеют также принимать и записывать голосовые сообщения, и отправлять их, выполняя функцию автоответчика.

ТАКЖЕ МОДЕМЫ БЫВАЮТ ВНЕШНИМИ И ВНУТРЕННИМИ:

Внутренний модем в виде платы устанавливается в ISA или PCI-слот внутри корпуса компьютера. Внутренние модемы, как правило, дешевле, чем внешние, им не нужен блок питания и отдельная розетка для включения.

Разновидностью внутренних PCI-модемов являются soft-модемы, которые иногда также называют win-модемами. Soft-модем - это модем, часть функций которого переложили на драйвер и, соответственно, центральный процессор вашего компьютера. Это позволяет удешевить модем, однако производительность компьютера при этом несколько снижается.

Внешние модемы имеют вид коробочки, которая подключается к компьютеру через COM-порт, реже - через USB-порт. Внешний модем имеет индикаторы или даже специальное табло, с помощью которого можно получить массу интересной информации о его состоянии.

Модемы могут зависать и в случае зависания внешнего модема, его нужно только выключить и опять включить. Если же зависнет внутренний модем - компьютер придется перезагрузить.

Кроме этого подключать внешний модем значительно легче, чем внутренний: для этого нужно только подсоединить один конец кабеля к модему, другой - к компьютеру. Чтобы подключить внутренний модем нужно вмешаться во внутренний мир системного блока, что сделать неспециалисту бывает достаточно тяжело.

9.3 УСТРОЙСТВО МОДЕМА

Плата модема AcorpSprinter@ADSL LAN120M

1. Порты ввода-вывода -- схемы, предназначенные для обмена данными между телефонной линией и модемом с одной стороны, и модемом и компьютером -- с другой. Для взаимодействия с аналоговой телефонной линией зачастую используется трансформатор.

2. Сигнальный процессор (DigitalSignalProcessor, DSP) Обычно модулирует исходящие сигналы и демодулирует входящие на цифровом уровне в соответствии с используемым протоколом передачи данных. Может также выполнять другие функции.

3. Контроллер управляет обменом с компьютером.

4. Микросхемы памяти:

o ROM -- энергонезависимая память, в которой хранится микропрограмма управления модемом -- прошивка, которая включает в себя наборы команд и данных для управления модемом, все поддерживаемые коммуникационные протоколы и интерфейс с компьютером. Обновление прошивки модема доступно в большинстве современных моделей, для чего служит специальная процедура описанная в руководстве пользователя. Для обеспечения возможности перепрошивки для хранения микропрограмм применяется флэш-память (EEPROM). Флэш-память позволяет легко обновлять микропрограмму модема, исправляя ошибки разработчиков и расширяя возможности устройства. В некоторых моделях внешних модемов она так же используется для записи входящих голосовых и факсимильных сообщений при выключенном компьютере.

o NVRAM -- энергонезависимая электрически перепрограммируемая память, в которой хранятся настройки модема (профиль модема)[2]. Пользователь может изменять установки, например используя набор AT-команд.

o RAM -- оперативная память модема, используется для буферизации принимаемых и передаваемых данных, работы алгоритмов сжатия и прочего.

9.4 ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ

Факс-модем -- позволяет компьютеру, к которому он присоединён, передавать и принимать факсимильные изображения на другой факс-модем или обычную факс-машину.

Голосовой модем -- с функцией оцифровки сигнала с телефонной линии и воспроизведения произвольного звука в линию. Часть голосовых модемов имеет встроенный микрофон. Такой модем позволяет осуществить:

· передачу голосовых сообщений в режиме реального времени на другой удалённый голосовой модем, приём сообщений от него и воспроизведение их через внутренний динамик;

· использование в режиме автоответчика и для организации голосовой почты.

10. УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ,ИЗУЧЕНИЕ ПРИЕМОВ ОТЛАДКИ ПК ПОСЛЕ РЕМОНТА ИЛИ СБОРКИ

Для начала давайте определим, с какого рода неисправностью мы имеем дело. Ведь поломка компьютера может быть как программной (когда перестает работать программное обеспечение), так и аппаратной (выходит из строя какая-то деталь). Приступим.

Первым делом проверяем правильность подключения ПК - начиная от шнуров питания вставленных в сеть 220 V, и заканчивая интерфейсным шнуром монитора, клавиатуры и мыши. Если всё подключено верно, идем далее - проверяем напряжение в розетках (просто на всякий случай, бывает разное). После того как мы убедились в том, что напряжение есть, включаем компьютер.

После нажатия кнопки включения смотрим на переднюю панель нашего системного блока - если лампочка индикации электросети (обычно зеленая) горит, вентиляторы крутятся и слышен привычный гул, но изображение на монитор так и не появляется, не спешите грешить на монитор. Зачастую такое бывает из-за аппаратной неисправности самого компьютера. Скорее всего, вам придется обратиться в сервисный центр, однако, если по какой-либо причине это невозможно, попробуйте сделать следующее:

· откройте переднюю крышку корпуса;

· достаньте оперативную память и видеокарту;

· аккуратно прочистите слоты кисточкой и пылесосом;



· протрите контакты памяти и видеокарты от пыли,

для пущего эффекта протрите их ластиком;

· поместите комплектующие обратно и проверьте работоспособность компьютера.

В случае если компьютер включился, неисправность выявлена и удалена - пыль! Зачастую слоты материнской платы засоряются пылью, тем самым одна из комплектующих не контактирует со слотом. Избежать этого можно единственным способом, периодически делать профилактику вашему ПК. Это можно сделать в сервисном центре, либо почистить компьютер самому, аккуратно вычистив все мягкой кисточкой и пылесосом.

Профилактику ПК следует делать 1-2 раза в полгода, в зависимости от запыленности помещения, в котором он находится. Никогда не пренебрегайте этим и не допускайте излишнего загрязнения системного блока, т. к. это может привести к неработоспособности комплектующих вашего ПК.

Если же «чистка» не помогла, единственный выход - сервисный центр, там специалисты смогут и протестировать комплектующие на специальном оборудовании, и заменить их в случае неисправности или заводского брака.

Еще одна распространенная неисправность - при нажатии на кнопку Power, компьютер не реагирует, индикаторы не светятся и вентиляторы также не проявляют признаков жизни. Вероятнее всего и менее опасно - выход из строя блока питания. В домашних условиях проверить неисправность блока питания довольно сложно, особенно если не иметь достаточного опыта в работе с электроприборами. Логичнее всего, обратиться опять же в сервисный центр. Однако, если вы имеете опыт сборки ПК, знаете куда и как подсоединить все разъемы блока питания, есть вариант одолжить эту деталь у друга для теста. Так вы сможете сэкономить драгоценное время и, в случае неисправности блока, приобрести его в любом из компьютерных салонов.

Вы, наверное, уже успели заметить короткий звуковой сигнал, который издает ваш системный блок при каждом включении. Не считайте его бесполезным! Это всего лишь оповещение о нормальной работоспособности ПК. Однако не всегда компьютер может издавать этот веселый звук. Иногда случается, что при включении он начинает грозно и беспрерывно пищать или же чередовать длинные и короткие сигналы. Все это так же повествует нам о том, какая деталь компьютера перестала функционировать.

Выявляет дефект и сообщает вам о нем BIOS - системная утилита материнской платы. BIOS бывает разный (в зависимости от производителя вашей «материнки»), поэтому комбинации звуковых сигналов неисправностей компьютера отличаются друг от друга.

Во-первых, определим производителя вашего BIOS'а. Первое, что сообщает ваш ПК при загрузке - название BIOS'а. Если вы не успеваете прочитать его, нажмите Del или F2 - это приведет вас в CMOS SETUP, в котором и будет сообщена нужная нам информация. Однако этот способ возможен лишь при работающем компьютере, поэтому советуем вам изначально узнать и запомнить фирму этой полезной утилиты. Если же вы все-таки не уверены, прочитайте документацию к материнской плате, там такая информация всегда предоставляется.

1 короткий сигнал вне зависимости от модели BIOS'а обозначает нормальную работу компьютера. А частые короткие сигналы при нормальной работе - сработала защита безопасности от перегрева, зачастую случается от неисправности вентилятора на процессоре. Теперь МирСоветов приведет наиболее распространенные звуковые сигналы неисправностей нескольких BIOS'ов:

· AwardBios 1 длинный, 3 коротких - не обнаружена или неисправна видеокарта. Повторяющиеся длинные сигналы - не обнаружена или неисправна оперативная память.

· AMI Bios (AmericanMegatrends, Inc) 2, 3 или 4 коротких сигнала - неисправность оперативной памяти. 5 коротких - неисправен процессор. 1 длинный, 3 коротких - также, как и в предыдущем примере, не обнаружена или неисправна видеокарта.

· PhoenixBios 3 очень коротких, 4 коротких - неисправна видеокарта. 2 коротких, 1 длинный - неисправна память.

Теперь, зная на что «пищит» нашсистемник, можете произвести чистку нужной детали, как было описано в первом пункте. Если же это не помогло устранить неисправность вашего компьютера, несите его в сервисный центр и обязательно расскажите о звуковом сигнале - это поможет максимально быстро удалить деффект.

Наиболее распространенная и наиболее простая проблема - программное обеспечение. Симптомы: компьютер включается, изображение на мониторе есть, однако привычная операционная система почему-то не появляется, «зависает» при загрузке, либо просто выдает ошибку.

Зачастую на экране появляется надпись DISK BOOT FAILURE - INSERT SYSTEM DISK AND PRESS ENTER.

Она гласит о том, что не найдено устройство хранения данных с операционной системой. Первым делом проверьте, не вставлена ли дискета в дисковод, т.к. если в BIOS'е выставлена загрузка с FDD, а в дисководе находится не загрузочная дискета - это приведет именно к такой надписи.

Далее проверьте правильность подключения жесткого диска, если все верно - вышла из строя «операционка». Не пугайтесь! Ничего страшного в этом нет (конечно, существует вероятность аппаратной ошибки и здесь, однако она достаточно невелика). Данная неисправность вашего компьютера, в основном, бывает вызвана следствием действия вируса, установкой какой-либо подозрительной программы, либо некорректным выключением самого ПК. Решается такая проблема быстро и безболезненно - переустановкой (в некоторых случаях восстановлением) операционной системы. Касательно установки наиболее распространенной ОС Microsoft Windows - этот вопрос уже рассматривался на сайте МирСоветов («Инструкция к установке Windows XP»). Главное, столкнувшись с этой проблемой не паниковать - ничего страшного не случилось, возьмите себя в руки, возьмите в них же установочный диск и вперед!

10.1 СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ ОШИБОК В ПРОГРАММНОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ

Данная работа посвящена описанию методов обнаружения и устранения ошибок, позволяющих существенно повысить качество программного обеспечения встраиваемых систем и сэкономить материально-временные ресурсы, затрачиваемые на отладку систем. Рассматриваемые методы без особого труда могут быть использованы при разработке самых разных проектов программного обеспечения встраиваемых систем, причем накопленный опыт полностью сохраняет свою ценность и при реализации других проектов и целевых технологий. Кроме того, они позволяют гарантировать простоту сопровождения, модификации и переноса созданных программ в устройства новых типов. Вкратце, рассматриваемые методы дают возможность не только совершенствовать существующие встроенные приложения и процессы разработки, но и гарантировать, что с распространением новых встраиваемых устройств у вас уже будет накоплен опыт, необходимый для разработки высокоэффективных приложений для этих технологий причем вовремя и в рамках выделенных средств.

Ни для кого не секрет, что отлаживать программы для встраиваемых систем чрезвычайно тяжело. Отладка сама по себе далеко не курорт, а отладка программного обеспечения встраиваемых систем предъявляет к тому же особые требования. Прежде всего, из встроенных систем очень трудно извлекать требуемую информацию. Процесс отладки, как правило, строится на основе выводимой приложением информации и соответствующей обратной связи со стороны программиста, а у программ встроенных систем нет возможности сделать распечатку изображений экрана, которой могут пользоваться разработчики другого типа программного обеспечения.

Из этой неприятной ситуации нужно как-то выходить. Одно из возможных решений подключение специального оборудования к модулю, представляющему собой набор аппаратных средств, для которых и пишется отлаживаемое программное обеспечение. Это специальное оборудование дает разработчику возможность увидеть, что происходит с его программным обеспечением. Например, так называемые мониторы памяти позволяют заносить информацию в отдельные области памяти, считывать в монитор содержимое памяти и использовать содержимое памяти монитора для анализа состояния системы в момент ее краха. Кроме того, встраиваемые системы могут отлаживаться с помощью систем моделирования, представляющих собой программные среды, в которых отлаживаемые программы исполняются так же, как они будут исполняться в целевой системе.

Системы моделирования обладают множеством достоинств. Обычно в их составе имеются отладчики и средства вывода информации на печать, однако системы моделирования это всего лишь имитаторы. Отлаживаемая программа может успешно исполняться в системе моделирования и быть полностью неработоспособной в реальных условиях. Так что системы моделирования это лишь частичное решение. Ошибки программного обеспечения вполне могут пройти мимо системы моделирования и всплыть в реальном оборудовании.

Именно в этом и скрыта главная проблема: как показано на рис. 1, исправление ошибок, которые выявляются не на этапе тестирования, а в процессе использования, обходится значительно дороже. Если ошибка найдена в программе для не-встраиваемых систем, то можно выпустить обновленную версию программы с исправлениями, стоимость таких обновлений, как правило, сравнительно невысокая. Если же ошибка найдена во встроенной системе, то для ее исправления необходим возврат и модификация самих устройств с этой системой. Стоимость такого возврата может достигать астрономических величин, и стать причиной разорения компаний.

На мой взгляд, сроки и затраты на выявление и устранение ошибок для встраиваемых систем приблизительно удваиваются (из-за описанных выше трудностей). В свете таких немыслимых затрат любой метод, который изначально будет препятствовать появлению ошибок, имеет неоценимое значение. К счастью для разработчиков встраиваемых систем, для предотвращения ошибок можно использовать некоторые из новых технологий программной разработки. Наиболее рекомендуемые две из них: стандарты программирования и блочное тестирование.

Правда, оба этих метода сегодня не столько применяются, сколько прославляются. Практически каждый разработчик программного обеспечения согласен с их высокой ценностью, но пользуются ими единицы. Подобная непоследовательность объясняется в большинстве случаев двумя причинами. Прежде всего, многие считают следование стандартам программирования и блочное тестирование весьма утомительным делом. Учитывая, сколько времени и сил эти подходы позволяют сэкономить в будущем, разработчикам следовало бы немножко потерпеть и избежать огромных трудозатрат (и возможного отказа от проекта) впоследствии.

Разработчикам систем реального времени еще труднее они в дополнение ко всему должны решать проблемы, связанные с соблюдением различных временных зависимостей. В конце статьи мы рассмотрим трудности, возникающие при отладке систем реального времени, и познакомимся с некоторыми методами отладки, которые рассчитаны на преодоление этих трудностей и которые также могут быть использованы при разработке любого программного обеспечения.

Отладка программ заключается в проверке правильности работы программы и аппаратуры. Программа, не содержащая синтаксических ошибок тем не менее может содержать логические ошибки, не позволяющие программе выполнять заложенные в ней функции. Логические ошибки могут быть связаны с алгоритмом программы или с неправильным пониманием работы аппаратуры, подключённой к портам микроконтроллера.

Встроенный в состав интегрированной среды программирования отладчик позволяет отладить те участки кода программы, которые не зависят от работы аппаратуры, не входящей в состав микросхемы микроконтроллера. Обычно это относится к вычислению математических выражений или преобразованию форматов представления данных.

Для отладки программ обычно применяют три способа:

Пошаговая отладка программ с заходом в подпрограммы;

Пошаговая отладка программ с выполнением подпрограммы как одного оператора;

Выполнение программы до точки останова.

Пошаговая отладка программ заключается в том, что выполняется один оператор программы и, затем контролируются те переменные, на которые должен был воздействовать данный оператор.

Если в программе имеются уже отлаженные подпрограммы, то подпрограмму можно рассматривать, как один оператор программы и воспользоваться вторым способом отладки программ.

Если в программе существует достаточно большой участок программы, уже отлаженный ранее, то его можно выполнить, не контролируя переменные, на которые он воздействует. Использование точек останова позволяет пропускать уже отлаженную часть программы. Точка останова устанавливается в местах, где необходимо проверить содержимое переменных или просто проконтролировать, передаётся ли управление данному оператору.

Практически во всех отладчиках поддерживается это свойство (а также выполнение программы до курсора и выход из подпрограммы). Затем отладка программы продолжается в пошаговом режиме с контролем локальных и глобальных переменных, а также внутренних регистров микроконтроллера и напряжений на выводах этой микросхемы.

10.2 Следуйте стандартам программирования

Самый лучший способ повысить качество ПО это стараться не допускать ошибок в процессе ввода исходного текста.

Первый шаг на пути предотвращения ошибок это осознание того, что ошибки действительно можно предотвратить. Больше всего препятствует контролю над ошибками распространенное убеждение в том, что ошибки неизбежны. Это заблуждение! Ошибки сами по себе не появляются их вносит в текст разработчик. Человеку свойственно ошибаться, так что даже самые лучшие программисты время от времени допускают ошибки, если у них есть такая возможность. Поэтому чтобы уменьшить число ошибок, надо сократить возможности их появления. Один из лучших способов здесь следование стандартам программирования, что ликвидирует благодатную почву для возникновения ошибок на первых этапах.