metod_15.03.04_atppp_oaip_ump_2016 (1016599), страница 14

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

Возможны два режима последовательной передачи: синхронный иасинхронный.При синхронной передаче каждый передаваемый бит сопровождается импульсомсинхронизации, информирующим приемник о наличии в линии информационногобита. Синхронизирующие импульсы управляют приемом информации. Следовательно,между передатчиком и приемником должны быть протянуты минимум три провода,два из которых экранированные: один - для передачи данных, второй - для передачисинхроимпульсов, третий - общий заземленный. Кроме того, такая передачаоказывается целесообразной, если передается некоторый массив символов (неотдельные символы).

Оба перечисленных обстоятельства приводят к тому, чтосинхронный способ связи не получил широкого распространения.Асинхронный способ передачи не требует синхронизации действий приемника ипередатчика - поэтому для связи достаточно линии из двух проводников, в том числепригодны и телефонные линии. При этом источник и приемник информации должныбыть согласованы по формату и скорости передачи.Передача производится машинными словами (информационными битами),дополненными несколькими служебными. Рассмотрим пример передачи 8-битногослова с одним контрольным битомПередатчик может начать пересылку в любой момент посредством генерациистартового бита - по нему приемник узнает, что передача началась.

Затем происходитпередача информационных битов, начиная с младшего (0-го). За ними передаетсяконтрольный бит четности. Наконец, за ним следует стоповый бит (их может бытьдва), который вновь переводит линию в состояние ожидания. Вся передаваемаяцепочка сигналов от стартового до стопового бита называется кадром.Передача следующего кадра может начаться сразу после стопового бита, причем,новый стартовый бит может быть послан в любой момент времени (не обязательнократный 0 ) – поэтому передача и называется асинхронной.Безусловно, данная схема передачи требует предварительного согласованияпередатчика и приемника по продолжительности элементарного сигнала. Кроме того,для обеспечения максимальной защищенности сигнала от искажений приемникнастраивается на считывание бита в середине его длительности.Помимо информационных и контрольных битов в последовательном способепередачи кадр, как было сказано, дополняется еще двумя-тремя граничными битами.Это, естественно, приводит к увеличению избыточности кода и суммарной временипередачи.

Поскольку биты передаются по очереди, скорость передачи ниже, чем впараллельном способе (при одинаковых частотах генераторов). Тем не менее, и впоследовательных линиях скорость может достигать единиц Гбит/с - такой скоростиболее чем достаточно для передачи, например, телевизионного сигнала. При этом неос61поримым преимуществом данного способа является то, что в нем нет ограничений надальность передачи.Связь компьютеров по телефонным линиямПрименение телефонных линий или радиоканала для осуществления связи междуудаленными на большие расстояния компьютерами диктуется, в первую очередь,экономическими соображениями - в противном случае понадобилась бы прокладкаспециальных компьютерных линий и содержание служб, поддерживающих ихработоспособность.

Использование двухпроводных линий и большие расстоянияоднозначно определяют способ передачи - последовательный. Однако телефонныелинии предназначены для передачи аналоговых электрических сигналов с частотойчеловеческого голоса (как указывалось выше, верхняя граница составляет 3400 Гц). Припередаче по таким линиям сигналов с частотами, на которых работает компьютер (100500 МГц), они будут испытывать значительные искажения и быстро затухать. По этойпричине передача осуществляется в соответствии со схемой.На передающем конце линии связи сначала осуществляется преобразованиепараллельного компьютерного кода в асинхронный последовательный. Затемпосредством другого устройства - модема - производится модуляция (преобразование)двухуровневых импульсных компьютерных сигналов в аналоговые сигналы, которыебез большого затухания и искажения могут распространяться в телефонных линиях.

Наприемном конце происходит обратная цепочка: аналоговый сигнал переводитсямодемом в двухуровневый последовательный код (происходит демодуляция), укоторого затем удаляются все неинформационные биты и он преобразуется в параллельный код.АсинхронныйпреобразовательМодем 1Модем 2АсинхронныйпреобразовательАналоговый сигналПоследовательный кодерКомпьютер 1Компьютер 2Параллельный кодАсинхронный преобразователь располагается в самом компьютере в виде блока,осуществляющего обмен последовательным способом с любым устройством - этотблок называется последовательным портом (СОМ-портом).

Помимо модема к немуприсоединяются также внешние манипуляторы (мышь, джойстик, дигитайзер). Вмодеме может использоваться амплитудная, частотная или фазовая модуляцияэлектрических аналоговых сигналов.При передаче данных по последовательным линиям связи возможны три режима:симплексный, полудуплексный и дуплексный. Симплексная линия обеспечиваетпередачу только в одном направлении, например, от датчика к устройству обработки.Полудуплексная связь обеспечивает передачу и получение информации в обоихнаправлениях, но не одновременно - передает один модем, другой в это время62получает, затем они могут поменяться ролями. Дуплексная связь обеспечиваетпередачу и получение данных в обоих направлениях одновременно.

Поскольку связьосуществляется по двухпроводной телефонной линии, приходится для связи вобратном направлении использовать другие частоты.6. ОСНОВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО ИНФОРМАТИКИВ настоящее время в качестве технических средств информатики выступаютвычислительные системы, базовым элементом которых является персональныйкомпьютер (ПК), который стал обязательным атрибутом в любом современном офисе.ПОНЯТИЕ ОБ ЭВМ6.1.Здесь полезно вспомнить слова В. М.

Глушкова о том, что «электронные цифровыемашины с программным управлением представляют собой пример одного из наиболеераспространенных в настоящее время типов преобразователей дискретной информации,называемых дискретными или цифровыми автоматами».ЭВМ – это электронный прибор, предназначенный для автоматизации создания,хранения, обработки и передачи информации.ЭВМ является программно-управляемым цифровым автоматом для переработки ипреобразования дискретной информации.

Это означает:вся подаваемая на вход ЭВМ информация (текстовая, графическая, числовая и т.п.)должна быть представлена в выбранной системе счисления в двоичном виде;ЭВМ (компьютер) может работать только по заранее разработанной программе(последовательности специальных команд, выполняемых одна за другой), котораявводится в память ЭВМ или хранится в ней.Основными составными частями ЭВМ являются:1.Управляющиеустройства(устройствауправления)формируетпоследовательность управляющих сигналов для выборки из памяти и выполнения варифметико-логическом устройстве очередной команды программы.ИсполнительныеустройстваУправляющиеустройстваВспомогательныеустройстваАрхитектура ЭВМ.632.

В качестве исполнительных элементов в ЭВМ включаются:  арифметико-логическое устройство (АЛУ);память;устройства ввода—вывода информации.Арифметико-логическое устройство (АЛУ) – выполняет логические иарифметические действия, необходимые для переработки информации. Онохарактеризуется набором элементарных выполняемых операций, временем ихвыполнения и средним быстродействием. Важной характеристикой АЛУ являетсясистема счисления, в которой осуществляются все действия.Устройство управления и АЛУ в современных компьютерах объединены в одинблок – процессор.Память (запоминающее устройство) — предназначена для хранения и (или)выдачи входной информации, промежуточных и окончательных результатов,вспомогательной информации, программ решения задач.Основные параметры, характеризующие память, — емкость и время обращения кпамяти.Емкость памяти — количество бит или байт информации, которое можно записать впамяти.Время обращения – интервал времени между началом и окончанием ввода (вывода)информации в память (из памяти).3.

Вспомогательными устройствами ЭВМ могут быть всевозможныедополнительные средства, улучшающие или расширяющие возможности базовогосостава вычислительной машины, например, внешняя память. Например, накопительна жестком магнитном диске (ЖМД), когда двоичные коды данных размещаютсяпосредством магнитной головки на дорожках магнитной поверхности.

Адресация копределенному файлу накопителя осуществляется через корневой каталог –своеобразное оглавление магнитного диска, размещенное на строго определенныхдорожках и содержащее сведения о каждом хранимом файле (имя, размер в байтах, датаи время создания или последнего изменения). Если содержимое каталога вывести наэкран монитора, то можно просмотреть содержимое диска.Приведенная классическая структура ЭВМ соответствует компьютерам 2-гопоколения. Особенности структуры современных компьютеров:Контроллерывнешнихустройств.Контроллерпредставляетсобойспециализированный процессор, управляющий работой соответствующего внешнегоустройства.

Результаты работы контроллера могут быть в любой момент использованыцентральным процессором.Дисплей и видеопамять. Для хранения кодовых данных картинки экрана междуним и центральным процессором используется промежуточная видеопамять.Контроллер дисплея выводит ее данные на экран в соответствии со своей программойработы.Прямые связи между устройствами ЭВМ. На практике чаще всего используютпередачу данных из внешних устройств в ОЗУ и наоборот (режим прямого доступа кпамяти - ПДП) с применением специального контроллера.Общая шина (часто ее называют магистралью). Она используется для связи междуотдельными функциональными узлами компьютера и состоит из трех частей:64  шина данных, по которой передается информация;  шина адреса, определяющая, откуда и куда передаются данные;шина управления, регулирующая процесс обмена информацией. Характерныетенденции развития компьютеров:расширяется и совершенствуется набор внешних устройств; многопроцессорность – помимо центрального в компьютере могут бытьспециализированные процессоры; параллельные вычисления усложняют структуру ЭВМ;использования компьютера и для логического анализа информации.возрастание роли межкомпьютерных коммуникаций – совместная обработка данныхкомпьютерной сетью.6.2.

АРХИТЕКТУРА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРАПерсональный компьютер – это настольная или переносная ЭВМ, удовлетворяющаятребованиям общедоступности и универсальности применения.Структуру ПК рассмотрим на примере самого распространенного в настоящее времяIBM PC-подобного компьютера.1. Микропроцессор (МП) является центральным блоком ПК, предназначенным дляуправления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических илогических операций.В состав микропроцессора входят: Устройство управления (УУ) – на основе опорной последовательности импульсовот генератора тактовых импульсов формирует и подает во все блоки компьютерав нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющиеимпульсы), а также формирует адреса ячеек памяти в ходе выполняемойоперации и передает эти адреса в соответствующие блоки ЭВМ; Арифметико-логическое устройство (АЛУ) – выполняет все арифметические илогические операции над числовой и символьной информацией; Микропроцессорная память (МПП) – обеспечивает высокое быстродействиеЭВМ и служит для кратковременного хранения, записи и выдачи информации,непосредственно используемой в вычислениях в ближайшие такты работымашины.Интерфейсная система микропроцессора – реализует сопряжение и связь с другимиустройствами ПК.2.

Характеристики

Список файлов учебной работы