Добавлен: 30.06.2023
Просмотров: 85
Скачиваний: 3
В компьютерах на процессоре i8088 для реализации дополнительной памяти должны применяться специальные платы с аппаратной поддержкой "подкачки" блоков (страниц) памяти и соответствующий программный драйвер. Разумеется, платы дополнительной памяти могут устанавливаться и в компьютер на базе процессоров i80286 и выше.
Расширенная ( extended ) память. Компьютеры, использующие процессор l80286 с 24-разрядными адресными шинами, физически могут адресовать 16 Мбайт, а в случае процессоров i80386/486 - 4 Гбайта памяти. Такая возможность имеется только для защищенного режима работы процессора, который операционная система MS-DOS не поддерживает. Расширенная память (extended) располагается выше области адресов 1 Мбайт (не надо путать 1 Мбайт ОЗУ и 1 Мбайт адресного пространства). Для работы с расширенной памятью микропроцессор должен переходить из реального в защищенный режим и обратно. В отличие от l80286 микропроцессоры i80386/486 выполняют эту операцию достаточно просто, именно поэтому для них в составе MS-DOS имеется специальный драйвер - менеджер памяти ЕММ386.
Кстати, при наличии соответствующего драйвера расширенную память можно эмулировать как дополнительную. Аппаратную поддержку в этом случае должен обеспечивать микропроцессор не ниже i80386 или вспомогательный набор специальных микросхем (например, наборы NEAT фирмы Chips and Technologies). Следует заметить, что многие платы памяти, поддерживающие стандарт LIM/EMS, могут использоваться также и в качестве расширенной памяти.
Кэш-память. Кэш-память предназначена для согласования скорости работы сравнительно медленных устройств, таких, например как динамическая память с быстрым микропроцессором. Использование кэш-памяти позволяет избежать циклов ожидания в его работе, которые снижают производительность всей системы.
С помощью кэш-памяти обычно делается попытка согласовать также работу внешних устройств, например, различных накопителей, и микропроцессора. Соответствующий контролер кэш-памяти должен заботиться о том, чтобы команды и данные, которые будут необходимы микропроцессору в определенный момент времени, именно к этому моменту оказывались в кэш-памяти.
д) Жесткий диск
Жесткие диски связаны с центральной частью компьютера через контроллер жесткого диска, который, в свою очередь, подсоединен к микропроцессору. При установке указывается тип жесткого диска, и он немедленно начинает поддерживаться операционной системой. Некоторые жесткие диски обслуживаются посредством инсталлируемых драйверов устройств.
При установке диска в свободный отсек системного блока к нему подключаются два кабеля, один - от источника питания к диску, другой - от диска к дисковому контроллеру. Для компьютеров с МП выше 80286 после установки дисковода жесткого диска нужно запустить программу настройки компьютера (setup).
Эта программа сохраняет подробную информацию о диске в специальной области памяти CMOS, подпитываемой от батарейки.
Каждый раз при загрузке компьютера эта информация сравнивается с информацией о типе жесткого диска, полученной при выполнении служебной программы POST (power-on self test). Количество и допустимые типы жестких дисков зависят от особенностей компьютера, дискового контроллера и типов дисководов.
Большинство жестких дисков физически отделено от системной платы и дискового контроллера что позволяет заменять один из этих компонентов, не затрагивая другого.
Физические свойства диска Накопитель на жестком диске представляет собой устройство, включающее один или несколько дисков, изготовленных из сплавов алюминия или из керамики, покрытых ферролаком и вместе с блоком магнитных головок записи/считывания помещенных в герметически закрытый корпус
Информация на магнитный диск записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрических окружностей - дорожек (треков), Каждая дорожка разбивается на сектора, обычно размером по 512 байт Общую емкость дискового накопителя можно вычислить, умножая размер сектора (512 байт) на количество секторов на дорожке, количество дорожек на носителе и количество поверхностей, содержащих пользовательские данные.
Обмен данными между диском и основной памятью осуществляется последовательно целым числом секторов. Другой термин, использующийся при описании дисков, - кластер. Кластер - это минимальная единица размещения информации, состоящая из одного или нескольких смежных секторов дорожки.
При записи и чтения информации магнитный диск вращается вокруг своей оси, а механизм управления магнитной головкой подводит ее к дорожке; выбранной для записи/чтения информации
а) Мониторы
Монитор- устройство для вывода на экран текстовой и графической информации.
В настоящее время используются 2 основных видамониторов для ПК:
мониторы на электронно-лучевых трубках(ЭЛТ, CRT);
мониторы на жидких кристаллах(ЖК, LCD);
Качество изображения, получаемого на экране монитора, зависит от параметров электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и управляющих ею электронных схем. К основным параметрам относятся: размеры экрана и "зерна" и связанное с ними оптическое разрешение, определяющее количество отображаемой информации и возможную степень ее детализации; скорость обновления изображения (частота кадровой развертки), определяющая степень подавления мерцания. На восприятие изображения оказывает существенное влияние и то, насколько экран черный (от этого зависит контрастность) и плоский (выше естественность, шире угол обзора, меньше бликов).
ЭЛТ-монитор
Принцип работы мониторов на ЭЛТ аналогичен принципу работы телевизора. Основной элемент дисплея — электронно-лучевая трубка.
Её передняя, обращенная к зрителю часть с внутренней стороны покрыта люминофором — специальным веществом, способным излучать свет при попадании на него быстрых электронов.
Схема электронно-лучевой трубки
Люминофор наносится в виде наборов точек трёх основных цветов — красного, зелёногоисинего. Эти цвета называют основными, потому что их сочетаниями (в различных пропорциях) можно представитьлюбой цвет спектра.
Наборы точек люминофора располагаются по треугольным триадам. Триада образует пиксел — точку, из которых формируется изображение(англ.pixel—picture element, элемент картинки).
Расстояние между центрами пикселов называется точечным шагом монитора.Это расстояние существенно влияет на чёткость изображения.Чем меньше шаг, тем выше чёткость. Обычно в цветных мониторах шаг составляет 0,28 мм. При таком шагеглаз человека воспринимает точки триады как одну точку "сложного" цвета.
Пиксельные триады
На противоположной стороне трубки расположены три (по количеству основных цветов) электронные пушки. Все три пушки "нацелены" на один и тот же пиксел, но каждая из них излучает поток электронов в сторону "своей" точки люминофора.
Чтобы электроны беспрепятственно достигали экрана, из трубки откачивается воздух, а между пушками и экраном создаётся высокое электрическое напряжение, ускоряющее электроны.
Перед экраном на пути электронов ставится маска— тонкая металлическая пластина с большим количеством отверстий, расположенных напротив точек люминофора. Маска обеспечивает попадание электронных лучей только в точки люминофора соответствующего цвета.
Величиной электронного тока пушек и, следовательно, яркостью свечения пикселов, управляет сигнал, поступающий с видеоадаптера.
Ход электронного пучка по экрану
На ту часть колбы, где расположены электронные пушки, надевается отклоняющая системамонитора, которая заставляет электронный пучокпробегать поочерёдно все пикселы строчку за строчкой от верхней до нижней, затем возвращаться в начало верхней строкии т.д.
Количество отображённых строк в секунду называется строчной частотой развертки. А частота, с которой меняются кадры изображения, называетсякадровой частотой развёртки. Последняя не должна быть ниже 60 Гц, иначе изображение будетмерцать.
Помимо рассмотренных ЭЛТ-мониторов с теневой маскойпроизводят еще и мониторы сапертурнойрешеткой. Структура экрана таких ЭЛТ-мониторов в виде вертикальных чередующихся полос люминофора основных цветов. Вместо теневой маски используется решетка из вертикально натянутых тонких струн. Они имеют определенные преимущества перед мониторами с теневой маской. Среди них - большая яркость (за счет большей прозрачности решетки для электронных лучей), высокая контрастность (так как есть большой запас по яркости, то стекло экрана можно сделать более темным), стабильность свойств в процессе эксплуатации (из-за высокой прозрачности решетки можно ограничиться небольшими токами электронных пучков), плоский экран (он имеет форму не сферы, а цилиндра с большим радиусом кривизны).
Однако они более чувствительны к механическим вибрациям, стоят дороже, зачастую имеют большие проблемы со сведением и, наконец, на экране таких мониторов заметны две (или одна) горизонтальные полосы от стабилизирующих нитей.
Наряду с традиционными ЭЛТ-мониторами в большинстве современных компьютеров используются жидкокристаллические(ЖК)мониторы.
Жидкие кристаллы— это особое состояние некоторых органических веществ, в котором они обладают текучестью и свойством образовывать пространственные структуры, подобные кристаллическим. Жидкие кристаллы могутизменять свою структуру и светооптические свойства под действием электрического напряжения.Меняя с помощью электрического поля ориентацию групп кристаллов и используя введённые в жидкокристаллический раствор вещества, способные излучать свет под воздействием электрического поля, можно создать высококачественные изображения, передающие более 15 миллионов цветовых оттенков.
ЖК-монитор
В LCD-мониторах изображение формируется с помощью матрицы пикселов, состоящих из жидких кристаллов. Отсюда и происходит аббревиатура LCD (Liquid Crystal Display), которая расшифровывается как жидкокристаллический дисплей. Применение жидких кристаллов в качестве основного элемента изображения не случайно: они способны изменять направление поляризации проходящего через них света. И если к кристаллу приложить внешнее напряжение, то направление поляризации изменится. Это позволяет управлять интенсивностью прошедшего света. С обеих сторон от кристалла устанавливаются поляризаторы, причем так, чтобы их оси были расположены под прямым углом друг к другу. Пучок света, пройдя через первый из них, станет линейно поляризованным. Затем в жидкокристаллической ячейке плоскость поляризации света повернется на определенный угол, величина которого будет зависеть от приложенного напряжения. Наконец, роль второго поляризатора заключается в регулировке количества пропускаемого излучения, если угол между направлением его оси и плоскостью поляризации света постепенно изменять от О до 90°, то поглощение излучения будет увеличиваться. Таким образом можно управлять интенсивностью света (яркостью пикселов). Как известно, для формирования цветного изображения необходимо наличие пикселов трех цветов: красного, зеленого и синего. Поскольку жидкие кристаллы абсолютно прозрачны, то они не могут влиять на цветовые характеристики излучения. Для этой цели применяются фильтры, выделяющие из «белого» излучения ламп подсветки необходимые спектральные компоненты.
Поэтому в современных LCD-панелях каждая точка матрицы состоит из трех пикселов разных цветов. Для управления работой пикселов в них встраиваются электроды с так называемыми тонкопленочными TFT-транзисторами, которые, во-первых, выполнены прозрачными и не влияют на пропускаемое излучение, а, во-вторых, имеют в буквальном смысле слова микроскопические размеры. Они предназначены для быстрого изменения уровня напряжения и его поддержания на электродах ячеек в промежутке между управляющими импульсами. Именно поэтому матрицы с применением TFT-транзисторов называются активными, в отличие отпассивных, электроды в ячейках которых после подачи управляющего сигнала предоставлены сами себе. В результате пассивные матрицы страдают от высокой инерционности, тогда как активные лишены подобного недостатка.
Структура жидкокристаллического TFT монитора
Одним из основных достоинств LCD-панелей является отсутствие мерцания, столь характерного для мониторов на основе электроннолучевой трубки. Но это не означает, что у ЖК-мониторов отсутствует вертикальная и горизонтальная развертка. Дело в том, что управляющие сигналы для электродов матрицы по прежнему передаются последовательно, строчка за строчкой. Но применение TFT-транзисторов позволяет установить такой режим работы, когда смена состояния пикселов осуществляется только в моменты изменения видеосигнала. В результате, несмотря на небольшую с точки зрения ЭЛТ-мониторов частоту кадров в 60 Гц, эффект мерцания на ЖК-панелях не наблюдается.
По компактности такие мониторы не знают себе равных. Они занимают в 2 – 3 раза меньше места, чем мониторы с ЭЛТ и во столько же раз легче; потребляют гораздо меньше электроэнергии и не излучают электромагнитных волн, воздействующих на здоровье людей.
Основные характеристики мониторов
Параметры
LCD monitor
CRT monitor
Размер рабочей области экрана
(в основном применяется 14,15,17,20,21дюйм)
номинальный размер диагонали экрана равен видимому
видимый размер всегда меньше номинального размера.
Разрешение
(Часто используется 800 на 600, 1024 на 768)
Одно разрешение с фиксированным размером пикселей. Оптимально можно использовать только в этом разрешении; в зависимости от поддерживаемых функций расширения или компрессии можно использовать более высокое или более низкое разрешение, но они не оптимальны.