COMP (Моя профессиональная деятельность на инженерном уровне (специальность 220200)), страница 4

происходит изменение напряженности динамического магнитного поля в зазоре, что вызывает изменения в стационарном магнитном поле ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись на магнитный диск. Операция считывания происходит в обратном порядке Намагниченные частицы покрытия, проносящиеся на высокой скорости вблизи головки, наводят в ней ЭДС самоиндукции. Электромагнитные сигналы, возникающие при этом, усиливаются и передаются на обработку. Управление работой жесткого диска управляет контроллер жесткого диска находящийся как правило в микропроцессорном чипсете. Важными характеристиками HDD следует считать ёмкость диска и его производительность.

Привод CD-ROM, SD-R, SD-RW

Х
отя CD-ROM и не является необходимой для функционирования компьютера частью, но ста­новится всё более и более популярным в связи с растущими размерами программного обеспече­ния. Недостатком CD-ROM является невозможность перезаписи данных на диск, но параллельно с ним существуют и устройства однократной записи CD-R и устройство многократной записи CD-RW.

Устройства ввода-вывода информации

Монитор – устройство визуального представления данных. Это не единственно возможное, но главное устройство вывода. Его основными потребительскими параметрами являются: размер, шаг маски экрана, максимальная частота регенерации изображения,. класс защиты.

Изображение на экране монитора получается в результате облучения люминофорного покрытия остронаправленным пучком электронов, разогнанных в вакуумной колбе. Для получения цветного изображения люминофорное покрытие имеет точки или полоски трех типов, светящиеся красным, зеленым и синим цветом. Чтобы на экране все три луча сходились строго в одну точку и изображение было четким, перед люминофором ставят маску- панель с регулярно расположенными отверстиями или щелями. Часть мониторов оснащена маской из вертикальных проволочек, что усиливает яркость и насыщенность изображения.

КЛАВИАТУРА - клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых данных. Клавиатура относится к стандартным средствам персонального компьютера. Ее основные функции не нуждаются в поддержке специальными системными программами (драйверами). Необходимое программное обеспечение для начала работы с компьютером уже имеется микросхеме ПЗУ, и потому компьютер реагирует на нажатия клавиш сразу после включения.

Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя.

Под архитектурой ОЗУ принято понимать совокупность представлений о составе его компонентов, органи­зации обмена информацией с внешней средой, а также о функциональных возможностях, реализуемых по­средствам команд.

Все персональные компьютеры используют три вида памяти: оперативную, постоянную и внешнюю (раз­личные накопители). Память нужна как для исходных данных так и для хранения результатов. Она необхо­дима для взаимодействия с периферией компьютера и даже для поддержания образа, видимого на экране. Вся память компьютера делится на внутреннюю и внешнюю. В компьютерных системах работа с памятью основывается на очень простых концепциях. В принципе, всё, что требуется от компьютерной памяти, - это сохранять один бит информации так, чтобы потом он мог быть извлечён оттуда.

Оперативная память предназначена для хранения переменной информации, так как она допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения микропроцессором соответствующих операций.

В компьютерах с архитектурой фон Неймана (к этому классу относятся практически все ЭВМ, в том числе и РС)оперативная память играет очень важную роль. Именно в ней хранятся все выполняемые

программы и их данные. Работа осуществляется центральным процессором и оперативной памя­тью, остальные же компоненты любой вычислительной системы напрямую в процессе вычисления не участ­вуют.

ОЗУ предназначено для хранения переменной информации, оно допускает изменение своего содер­жимого в ходе выполнения процессором вычислительных операций с данными. Это значит, что процессор может выбрать (режим считывания) из ОЗУ код команды и данные и после обработки поместить в ОЗУ (ре­жим записи) полученный результат. Причём возможно размещение в ОЗУ новых данных на месте прежних, которые в этом случае перестают существовать. таким образом, ОЗУ может работать в режимах записи счи­тывания и хранения информации. Все программы, в том числе и игровые, выполняются именно в оператив­ной памяти.

 Первоначально термин информация охватывал совокупность сведений, передаваемых между людьми устным, письменным или каким – либо другим способом; обычно это были сведения о каких либо событиях, явлениях или предметах. Затем содержание термина было расширено – теперь информацией называют любые сведения, являющиеся объектом следующих операций: передачи, распределения, преобразования, хранения или непосредственного использования. Следует также отметить, что понятие информации подразумевает обработанные данные. То есть данные несут в себе информацию о каких – либо событиях, но без правильного метода эти данные невозможно будет распознать. Хорошим примером является чтение английской книги человеком, не знающим английский язык. Данными следует называть зарегистрированные сигналы. Все виды энергообмена сопровождаются появлением сигналов, то есть, все сигналы имеют в своей основе материальную энергетическую природу. При взаимодействии сигналов с физическими телами в последних возникают определенные изменения свойств – это явление называется регистрацией сигналов. Такие изменения можно наблюдать, измерять или фиксировать иными способами – при этом возникают и регистрируются новые сигналы, то есть образуются данные.Таким образом можно считать, что сигналы являются основополагающими не только в радиотехнике и информатике, но и в нашей повседневной жизни.

Сигналы и их детерминированные модели.

Л юбой электрический сигнал можно рассматривать как меняющуюся во времени электрическую величину  (напряжение, ток). Например на рис р. приведен график, иллюстрирующий изменение электрического тока i. Такой ток i можно называть функцией времени t, а изображение ее на рисунке р. – графиком этой функции или временной диаграммой. Переменная t называется аргументом функции i (t). В данном примере функция i (t) представлена графиком на интервале от момента t=0 до t=t1, однако для дальнейшего изложения важно иметь не только график функции, который дает наглядное представление о форме этой функции, но и математическое выражение, по которому можно было бы построить (восстановить) её график. Такое математическое выражение позволяет вычислить значение функции для любого задаваемого значения аргумента. Аналогичные понятия можно ввести при рассмотрении и напряжения, меняющегося во времени, которое в дальнейшем будем обозначать символом u(t) и называть электрическим сигналом.

i(t) 

  рис.р.

  t

Математическое выражение, по которому для любого задаваемого момента времени можно вычислить значение электрического сигнала, будем называть математической детерминированной моделью сигнала. Выбор наиболее подходящего для каждого конкретного сигнала математического выражения есть выбор математической модели этого сигнала. Наиболее часто такой выбор осуществляется на основе анализа временной диаграммы электрического сигнала.

Периодические сигналы.

Сигнал u(t) называется периодическим с периодом Т, если его значение в произвольный момент времени t' совпадает со значениями в моменты t'+ kT, где k – может быть любым целым числом, т.е. для периодического сигнала справедливо u(t'+ kT)=u(t') где k= ±1, ±2,... Из этого определения следует , что периодические сигналы определены на всей оси времени, т.е. на бесконечном интервале -∞

u1(t ) 

t

В данном случае рассмотрен самый элементарный случай гармонического сигнала – синусоида. Для гармонического сигнала u1(t) период равен Т1.

Непериодические сигналы.

Сигналы, не являющиеся периодическими, называются непериодическими. Таковыми оказываются многие реальные электрические сигналы. Для таких сигналов нельзя указать период, через который значения сигнала повторяются. По этому непериодические сигналы необходимо описывать с помощью математических выражений (функций времени) на всей оси времени от -∞ до +∞. Рассмотрим одиночный прямоугольный импульс длительностью £, имеющего амплитуду Um. Такой импульс описывается функцией времени

Um, - £/2 ≤ t≤£/2

u(t )  =

0, -∞

u(t ) 

t

-π/2 0 π/2

Непрерывные и дискретные сигналы. Теорема Котельникова.

С игналы, которые описываются непрерывными функциями времени, называются непрерывными. Мгновенные значения таких сигналов изменяются во времени плавно, без резких скачков (разрывов). Примеры временных диаграмм непрерывных сигналов приведены ниже. Многие реальные сигналы являются непрерывными. К таковым можно отнести, например, электрические сигналы при передачи музыки, изображений и.т.д. Некоторые из непрерывных сигналов имеют ограниченный спектр. Для таких сигналов справедлива следующая теорема Котельникова: непрерывный сигнал с ограниченным спектром полностью определяется своими значениями в дискретные моменты времени, отстоящими друг от друга на время 2π/2ωв,гдеωв – верхняя граничная частота спектра этого сигнала. На основе теоремы Котельникова непрерывный сигнал с ограниченным спектром может быть передан путем передачи его мгновенных значений, отсчитываемых в дискретные моменты времени – дискретных отсчетов, т.е. фактически задача сводится к передаче последовательности чисел. В простейшем случае такой сигнал можно передавать путем передачи последовательности прямоугольных импульсов длительностью τ с периодом следования ∆t и амплитудами, совпадающими со значениями передаваемого непрерывного сигнала в соответствующие моменты времени, как это показано на рис.2. Переход от непрерывного сигнала u(t) к последовательности импульсов v(t) называется дискретизацией по времени. Сигнал v(t) при этом часто называется импульсным или дискретным по времени.

u (t)

t

∆t 2∆t 3∆t 4∆t 5∆t

рис.1

u(t) 7.6

6.8

4.8

3.4

3.4 3.2

2.0 2.6

2.2

t

∆t 2∆t 3∆t 4∆t 5∆t

рис.2

Таким образом, теорема Котельникова лежит в основе импульсной передачи непрерывных сигналов; эта теорема указывает следующие условия, при которых передача непрерывных сигналов может быть сведена к передаче отдельных импульсов:

а) спектр передаваемого сигнала должен быть ограничен верхней граничной частотой ωв;

б) частота следования импульсов – отсчетов, или тактовая частота

ωс=2πfc=2π/∆t=2π/πωв= 2ωв

Реальные непрерывные сигналы, подлежащие передаче, как правило, имеют спектры, хотя и довольно быстро стремящиеся к нулю с ростом частоты, но все же ограниченные.Такие сигналы могут быть восстановлены по своим дискретным отсчетам лишь приближенно. Однако выбирая шаг дискретизации ∆t достаточно малым, можно обеспечить пренебрежимо малое значение ошибки восстановления непрерывного сигнала по его отсчетам в дискретные моменты времени.