1 Informatyka 2 - main5.amu.edu.pl

Transkrypt

1 Informatyka 2 - main5.amu.edu.pl
Magistrala (1)
ą
ą
Magistrala – układ linii transmisyjych ł cz cych równolegle kilka układów nadawczych i
odbiorczych wraz z tzw. protokołem okre laj cym zasady wymiany danych.
ś
ą
Informatyka
Architektura komputera – wykłady 3 i 4
Jarosław W. Kłos
UAM 2005
Upuszczony schemat magistrali
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
1
Model von Neumanna architektury komputera
3
Magistrala (2)
Zało enia:
Ŝ
ę
ą
ą
ę
Ŝ
W tym samym czasie tylko jeden układ nadawczy mo e wysyła dane na magistral .
Układy korzystaj ce z magistrali mo na podzieli na dwie kategorie: master – układy
inicjuj ce i kontroluj ce transmisj oraz slave – układy odpowiadaj ce na dania
układów master.
ć
ś
Ŝ
2)
3)
ć
Istnieje mo liwo wprowadzenia do
systemu komputerowego programu
i danych wej ciowych oraz
wyprowadzenie danych
wyj ciowych (wyników) poprzez
urz dzenia zewn trzne.
Topologia magistrali nie jest zhierarchizowana – wszystkie układy ł cz si fizycznie z
magistral w ten sam sposób.
ą
2)
1)
ę
Dane i instrukcje (program)
przechowywane s w pami ci w
identyczny sposób.
ą
1)
ć
Ŝ
ą
Ŝ
ą
ą
ę
ą
ą
ś
ś
ę
ą
ą
Procesor posiada sko czon i
funkcjonalnie pełn list rozkazów
Wykonywanie programu polega na
pobieraniu i wykonywaniu kolejnych
instrukcji.
ń
3)
4)
ę
ą
ą
Ŝ
ą
ś
ą
ę
W magistrali komputera układem typu master jest procesor. Wymiana danych z wybran
komórk pami ci lub z okre lonym rejestrem urz dzenia we/wy jest mo liwa po
wystawieniu na magistral odpowiedniego adresu. Układ typu slave (pami lub
urz dzenie we/we) jest podł czany do magistrali gdy tzw. dekoder adresów odbierze
odpowiedni adres.
ć
ę
ę
ą
ą
Wymiana danych pomi dzy procesorem a pami ci
ą
ę
ę
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
2
1
4
2
Adresowanie układów wejścia/wyjścia (1)
Pamięć operacyjna i pamięć zewnętrzna (1)
operacyjna
ć
pami
ę
ć
pami zewn trzna
(secondary storage)
ę
ę
ć
ę
Pami
o stosunkowo krótkim
w
której
czasie
dost pu,
przechowywany
jest
kod
programu, oraz przetwarzane
przez program dane.
ę
Ŝ
ą
Wszelkiego rodzaju układy we/wy
słu ce do wprowadzania danych
oraz
kodów programów do
operacyjnej
oraz
pami ci
(wzgl dnie)
trwałego
zapisu
danych wyj ciowych (pobranych z
pami ci operacyjnej).
ę
ę
ę
ę
podr czna
(cache)
ś
ć
pami
ę
ę
ę
Czas
dost pu
do
pami ci
jest
stosunkowo
zewn trznej
długi.
ę
ć
ę
Pami
o bardzo krótkim czasie
dost pu, w której procesor
zapisuje
tymczasowe
wyniki
oblicze .
ę
Dwa modela adresowania pami ci i układów we/wy
ę
ń
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
5
Adresowanie układów wejścia/wyjścia (2)
układy we/wy
współadresowane z pami ci
7
Pamięć operacyjna i pamięć zewnętrzna (2)
1)
Załadowanie kodu programu
i danych wej ciowych z
pami ci zewn trznej do
pami ci operacyjnej
2)
Wykonywanie programu pobieranie kolejnych
rozkazów (kodu) i danych z
pami ci operacyjnej przez
procesor
ę
ą
ę
układy we/wy o odr bnej
przestrzeni adresowej
ś
ę
ę
ę
ć
ę
ś
Ŝ
ą
Ŝ
ę
ę
ę
Zapis wyników do pami ci
zewn trznej
ś
Zapis danych wyj ciowych do
pami ci operacyjnej
6)
ą
ą
ę
ą
ę
ę
ę
ę
5)
a
ę
operacyjn
ą
ę
ę
Przepływ danych (i kodu) pomi dzy pami ci
pami ci zewn trzn
ą
ę
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
ę
ą
3) i 4) Zapis i odczyt
tymczasowych danych do
pami ci podr cznej
ą
ę
ę
ą
ą
ś
ę
ś
ą
Układy wej cia/wyj cia i pami
posiadaj niezale ne przestrzenie
adresowe. Procesor u ywa innych
rozkazów do wymiany danych z
pami ci
i układami we/wy.
Protokół
magistrali
wymaga
odr bnych sygnałów steruj cych
w przypadku komunikacji z
pami ci i z układami we/wy.
ś
ą
ś
ś
Układy
wej cia/wyj cia
s
traktowane
identycznie
jak
komórki pami ci danych. Zapis
(lub odczyt) danych spod adresów
zarezerwowanych dla układów
we/wy powoduje wystanie danych
do urz dzenia wyj ciowego (lub
pobranie danych z urz dzenia
wej ciowego). Wymiana sygnałów
steruj cych (protokół) magistrali
jest identyczna w przypadku
dost pu do pami ci i układów
we/wy.
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
6
3
8
4
Pamięć operacyjna i pamięć zewnętrzna (3)
Kod maszynowy (2)
Rodzaje pami ci zewn trznej
Rodzaje pami ci operacyjnej
ę
ę
ę
Twarde dyski HDD (Hard Disk Drive)
Dyski wymienne:
dyskietki FDD (Floppy Disk
Drive), płyty CD (Compact Disk)
Ta my magnetyczne
Pami ci „flash” USB
ś
RAM (Random Access Memory)
DRAM (Dynamic RAM)
SRAM (Static RAM)
ROM (Read Only Memory)
EPROM (Erasable Programmable ROM)
EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM)
ę
Polecenie asemblera i odpowiadaj cy mu fragment programu maszynowego
ą
ć
ś
ć
ś
Pojemno i szybko
pami ci podr cznej,
operacyjnej i zewn trznej.
ę
ę
ę
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
9
Kod maszynowy (1)
11
Jednostka arytmetyczno-logiczna, koprocesor
ć
ą
ą
ę
Kod maszynowy – przedstawienie instrukcji elementarnych procesora w postaci liczbowego
kodu operacji i wyst puj cych po nim operandów (argumentów). Argumenty mog by danymi
b d adresami danych.
ź
ą
ą
Program maszynowy – ci g instrukcji elementarnych (rozkazów procesora) zapisanych w
pami ci w postaci kodu maszynowego.
ę
Ŝ
ę
Asembler – j zyk programowania niskiego poziomu, w którym ka de polecenie odpowiada
jednemu rozkazowi procesora. Polecenie asemblera składa si ze skrótu mnemonicznego
(okre laj cego typ operacji) i wyst puj cych po nim argumentów.
ę
ą
ę
ś
ą
Jednostka arytmetyczno – logiczna
(Arithmetic Logic Unit ALU)
Koprocesor
(Floating Point Unit)
jest zespołem procesora odpowiedzialnym
za wykonywanie operacji logicznych i
arytmetycznych na liczbach całkowitych
(stałoprzecinkowych)
jest zespołem procesora
odpowiedzialnym za wykonywanie
arytmetycznych na liczbach
zmiennoprzecinkowych.
ą
W przypadku braku koprocesora rachunki
na liczbach zmiennoprzecinkowych
wykonuje ALU stosuj c odpowiednie
algorytmy.
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
10
5
12
6
Cykl rozkazowy
Sygnał zegarowy (2)
Program (maszynowy) wykonywany jest
w tzw. cyklach rozkazowych.
Ŝ
W ka dym cyklu rozkazowym ma
miejsce pobranie i wykonanie kolejnej
elementarnej instrukcji (rozkazu)
procesora.
ę
ś
Ŝ
Zale no ci czasowe pomi dzy: cyklem rozkazowym, cyklem maszynowym, a
sygnałem zegarowym.
Procesor posiada specjalny rejestr
nazywany licznikiem rozkazów. Licznik
rozkazów przechowuje adres komórki
pami ci z której zostanie pobrany kod
nast pnego rozkazu.
czas(procesora)_wykonania_programu =
ę
ę
liczba_rozkazów_procesora_w_programie *
rednia_ilo
_cykli_maszynowych_na_rozkaz *
ć
ś
ś
ilo _cykli_zegarowych_w_cyklu_maszynowym *
ć
ś
czas(okres)_cyklu_zegarowego
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
13
Sygnał zegarowy (1)
15
Przerwania i odpytywanie (polling) (1)
ę
ą
ę
ę
ś
ą
Sygnały przychodz ce ze wiata zewn trznego cz sto pojawiaj si w trudnych do
przewidzenie chwilach.
ę
Procesor jest automatem uniwersalnym z czasem dyskretnym. Pełni on rol układu
steruj cego całym systemem komputerowym. Oznacza to, i wszystkie procesy
zachodz ce wewn trz komputera (pobieranie danych i rozkazów z pami ci, wykonywanie
operacji, zapisywanie wyników do pami ci i obsługa układów we/wy) przebiegaj w rytmie
wyznaczonym kolejnymi kwantami czasu. Kwanty czasu s okre lone przez cykle tzw.
sygnału zegarowego.
Ŝ
ą
Aby odsłu y takie zdarzenie mo na zastosowa jedno z dwóch rozwi za :
ń
ą
ć
Ŝ
ć
Ŝ
ę
ą
ą
ą
ę
ś
ą
ć
ś
ę
ć
ś
Sygnał zegarowy jest na sygnałem prostok tnym (dwustanowym) generowanym przez
tzw. układ zegarowy.
ć
Skorzysta z mechanizmu obsługi przerwa , który na poziomie
sprz towym sprawdza (w ka dym cyklu maszynowym) stan wybranych
linii wej ciowych (tzw. linii przerwa ) i w razie wykrycia sygnału
zawiesza działanie programu i podejmuje obsług przerwania.
ś
2)
ć
Procesor mo ne przepytywa nieustannie stan wej w celu wykrycia
momentu pojawienia si sygnału. Musi zatem co jaki czas wykona
rozkaz odczytu stanu wej .
Ŝ
1)
ą
ń
ć
Ŝ
ę
ń
ś
Ka dy cykl rozkazowy wykonywany jest w jednym lub kilku cyklach maszynowych. Cykl
maszynowy składa si ze stałej liczby okresów sygnały zegarowego.
Ŝ
ę
ę
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
14
7
16
8
Przerwania i odpytywanie (polling) (2)
Procesy
Proces – wykonywany program wraz z jego zasobami:
Obsługa przerwania:
1)
ą
Ŝ
Zgłoszenie sygnału dania
przerwania przez urz dzenie
wej ciowe
kodem (maszynowym) programu,
2)
blokiem danych,
3)
licznikiem rozkazów,
4)
stosem.
ą
1)
ś
4)
Zapisanie stanu najwa niejszych
rejestrów w tym licznika rozkazów
Ŝ
1)
ą
Podj cie decyzji o zaniechaniu lub
podj ciu obsługi przerwania
ę
3)
ć
Proces mo e by w jednym
nast puj cych stanów:
Ŝ
cego cyklu
ą
Zako czenie bie
rozkazowego
ń
2)
nowy – proces został
utworzony
ę
ę
aktywny – wykonywane s
instrukcje procesu
czekaj cy – proces czeka
na wyst pienia jakiego
zdarzenia (np. Na odst p
do układu we/wy)
4)
gotowy – proces czeka na
dost p do procesora
5)
zako czony – proces
wykonał wszystkie
instrukcje
ą
2)
3)
Ŝ
ą
Skok do procedury obsługi przerwania
6)
Wykonanie procedury obsługi
przerwania
7)
Otworzenie zapisanych uprzednio
rejestrów procesora (w tym licznika
rozkazów)
8)
Powrót do programu
ś
ą
5)
ę
ę
ń
Graf przej
pomi dzy stanami procesu.
ę
ć
ś
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
17
Model systemu komputerowego
19
Przetwarzanie wsadowe (wieloprogramowość)
Przetwarzanie wsadowe
(batch processing)
ę
ą
ę
ś
Ŝ
ą
1)
Długi czas oczekiwania na wyniki –
wyj cie programu 1 b dzie znane
po wykonani całej sekwencji
2)
Brak mo liwo ci ingerencji
(przerwania b d wykonania
innego procesu) w trakcie
wykonywania sekwencji procesów
ś
Procesy wykonywane s
sekwencyjnie jeden po drugim.
Ka dy z procesów oczekuje na
zako czenie wykonywania
poprzedniego.
ć
3)
ś
ś
Ŝ
ą
ą
ź
ą
ś
ą
Ŝ
ą
Ŝ
Procesor kolejkuje procesy – tzn.
okre la kolejno ich wykonywania
ś
System operacyjny –
program tworz cy
rodowisko, w którym
uruchamiane s programy
u ytkowe, kontroluj cy
dost p do zasobów
sprz towych
2)
Szybszy czas wykonywania
sekwencji programów – unika si
wielokrotnego pojedynczego
ładowania kolejnych programów
Wady:
Ŝ
Ŝ
ą
3)
1)
ę
Programy u ytkowe –
programy wykonuj ce
dane przez u ytkownika
zadania
Zalety:
Z pami ci zewn trznej zostaje
załadowanych do pami ci
operacyjnej kilka kodów programów
wraz z ich danymi wej ciowymi
(zostaje utworzonych kilka
procesów).
ę
2)
1)
ę
U ytkownik – osoba
korzystaj ca z zasobów
systemu komputerowego
Ŝ
1)
ń
ę
ę
4)
Sprz t – ogół zasobów
okre laj cych fizyczne
działanie systemu
ę
ś
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
ą
Warstwowy model systemu komputerowego
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
18
9
20
10
Wielozadaniowość
(multitasking) – równoległe wykonywanie
1)
ć
ś
Mo liwo pracy interakcyjnej –
u ytkownik ma mo e ingerowa
w trakcie wykonywania
programu
człowiek
mysz
wej cie
skaner
wej cie
Wady:
mikrofon
wej cie
1)
ekran dotykowy
we/wy
człowiek
wyj cie
człowiek
ą
ć
Ŝ
Ŝ
ś
ć
Ŝ
ć
ś
Ŝ
Mo liwo równoległej pracy z
kilkoma programami.
człowiek
ś
2)
urz dzenie
ć
partner
wej cia
ś
ś
człowiek
ś
W okre lonym momencie procesor wykonuje instrukcje tylko
jednego procesu. (W danej chwili czasu aktywny jest tylko
jeden proces, wiele procesów mo e by zawieszonych w
stanie gotowo ci.) Po upływie pewnego czasu procesor
zawiesza wykonywanie bie cego procesu i wznawia
egzekucje jednego z uprzednio wstrzymanych.
ś
typ
klawiatura
Ŝ
Wielozadaniowo
wielu procesów.
Urządzenia we/wy (1)
Zalety:
Ŝ
ą
ć
ś
Cz
mocy procesora
zaanga owana jest w
zarz dzanie procesami
ę
gło nik
Ŝ
ą
ć
ś
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
wyj cie
drukarka
wyj cie
człowiek
modem
we/wy
maszyna
karta sieciowa
we/wy
maszyna
dysk twardy
we/wy
maszyna
dysk elastyczny
we/wy
maszyna
człowiek
ś
ą
ę
Konieczno stosowania
wielozadaniowego systemu
operacyjnego
monitor (ekranowy)
ś
2)
ś
ś
ę
ę
ą
Przydziałem czasu procesora do poszczególnych procesów
zajmuje si program (proces systemowy) zwany planist .
człowiek
ś
ę
Systemy wielozadaniowe nazywa si systemami z
podziałem czasu pracy procesora. W kolejnych chwilach
czasu procesor „przeł cza si ” pomi dzy aktywowanymi
kolejno procesami.
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
21
Procesy i wątki
23
Urządzenia we/wy (2)
ą
ą
W tek (thread) – podjednostka procesu dysponuj ca własnym stosem i zestawem rejestrów.
W tki istniej ce w ramach jednego procesu współdziel kod maszynowy oraz blok danych.
ą
ą
ą
Ŝ
ą
ą
ę
ą
Przeł czanie pracy procesora pomi dzy w tkami nale cymi do jednego procesu jest
łatwiejsze ni wielozadaniowo realizowana na odr bnych procesach.
ę
ć
ś
Ŝ
Stosowanie w tków jest ekonomiczne dzi ki oszcz dzaniu zasobów.
ę
ę
ą
Układy wej cia/wyj cia komunikuj ce si bezpo rednio z u ytkownikiem
Ŝ
ś
ę
ą
ś
ś
Procesy jedno i wielow tkowe
ą
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
22
11
24
12
Magistrale we/wy
Porty i magistrale
ą
Port - zł cze, wraz z
odpowiednim protokołem
wymiany danych, za
po rednictwem którego
urz dzenie we/we komunikuje
si z innymi układami.
ś
ą
ę
Magistrale układów we/wy stosowane w komputerach PC
ą
ą
ą
Kontroler (intrefejs) - układ
podł czaj cy urz dzenie
urz dzenie we/wy do
magistrali. Kontroler
„tłumaczy” protokół portu na
protokół magistrali,
umo liwiaj c komunikacj
ró nych układów we/wy.
ą
Ŝ
ć
ś
ę
ą
Ŝ
Obecno w systemie kilku ró nych magistrali wymaga wyprowadzenia kontrolerów
sprz gaj cych magistrale. Kontrolery te „tłumacz ” protokół jednej magistrali na
protokół innej.
ą
ą
ę
Ŝ
ś
ą
Podł czenie układów we/wy do magistrali za po rednictwem
kontrolerów.
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
25
Bezpośredni dostęp do pamięci
27
Porty
ę
ę
ś
ę
Bezpo redni dost p do pami ci (direct memory accsess DMA) polega na pomini ciu procesora w
wymianie danych pomi dzy urz dzeniem we/wy i pami ci operacyjn . Gdy transmisja nie odbywa
si w trybie DMA dane (przy odczycie z we.) najpierw przesyłane s do procesora, a nast pnie do
pami ci.
ą
ą
ę
ą
ę
ę
ą
ę
ę
ę
Rol układu master pełni, w trybie DMA, specjalny sterownik (układ ten odpowiedzialny jest za
nawi zanie ł czno ci pomi dzy urz dzeniem we/wy i pami ci ).
ą
ę
ą
ę
ś
ą
ą
Wybrane standardy portów w komputerach PC
ą
ą
Wymiana danych (linie ci głe) i sygnałów steruj cych (linie przerywane) w trakcie komunikacji
układu we/wy z pami ci operacyjn .
ą
ą
ę
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
26
13
28
14
Dyski magnetyczne (1)
Dyski magnetyczne (3)
Parametry dysku:
czas dost pu [MB/s]
(seek time)
3)
szybko transmisji [ms]
(data rate)
ć
pojemno [MB]
(capacity)
2)
ś
1)
ę
_dysku =
ć
ś
ć
ś
ć
ś
ć
ś
ć
ę
ś
ę
Budowa i
organizacja danych
dysku twardego.
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
ilo
ilo
ilo
ilo
ć
ś
pojemno
Zaj cia
wn trza
dysku
twardego
_głowic *
_cylindrów *
_sektorów *
_bajtów_w_sektorze
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
29
Dyski magnetyczne (2)
31
Dyski optyczne - płyty CD i DVD (1)
Budowa płyty CD (jednowarstwowej płyty DVD)
Organizacja danych CD i
DVD
ś
ą
ą
15
ś
ć
ś
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
30
ć
Ŝ
ś
ś
ś
ą
ę
ą
ą
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Ŝ
Dane na płytach CD s (zwykle) zapisane na jednej spiralnej cie ce. Dane
zapisane s ze stał g sto ci na całej długo ci cie ki. Aby utrzyma stał
szybko transferu danych płyta przy odczycie danych blisko jej rodka
obracana jest szybciej.
Zapis i odczyt danych z dysku magnetycznego
32
16
Dyski optyczne - płyty CD i DVD (1)
Dyski optyczne - płyty CD i DVD
CD – Compat Disk
ś
CD-R i CD-RW, dyski o pojemno ci
650 lub 700 MB
DVD - Digital Versatile Disk
Wymiary „landów” i „pitów” dla płyty CD
ę
DVD+R i DVD+RW, lansowany
przez HP, Philipsa i Sony od 2001
roku. Czytany przez odtwarzacze
DVD i komputerowe nap dy, poj. 4,7
lub 9,7 GB (dwustronnie)
DVD-R i DVD-RW, standard Sony,
zgodny z DVD-ROM, 3 GB.
Zaj cie wn trza nap du CD
ę
ę
ę
DVD-RAM - Toshiba, od pocz tku
1998, 2.6 GB jednostronnie lub 5.2
GB dwustronnie, z odczytem
formatów DVD-ROM, DVD-R, CDROM, CD-R, CD-RW
ą
Parametry
Szybko
[MB]
transferu standard (1x = 150 kB/s);
ć
ś
Wymiary „landów” i „pitów” dla płyty DVD
ć
Pojemno
2)
ś
1)
Budowa płyt DVD
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
33
Dyski optyczne - płyty CD i DVD
35
Kontrolery dysków
ę
Kontrolery dysków twardych i nap dów CD/DVD. W pierwszej kolumnie podano
nazw portu (interfejsu) dysku.
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
ę
Zapis i odczyt
danych z dysku
optycznego
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
34
17
36
18
Monitor ekranowy (1)
Monitor ekranowy (3)
Ŝ
ą
Kontrolerem monitora jest tzw.
kart graficzna. Umo liwia ona
podł czenie do okre lonego typu
magistrali: ISA, PCI, AGP. Monitor
ł czy si z kart graficzn przez
port analogowy (zł cze VGA) lub
cyfrowy (zł cze DVI).
ś
ą
ą
ą
ę
ą
ą
ą
Cyfrowe zł cze DVI
Analogowe zł cze VGA
ą
ą
Parametry monitorów i kart graficznych:
przek tna ekranu (podawana w calach)
rozdzielczo
poziomie)
ą
1)
2)
punktów ekranowych w pionie i
ć
ś
ć
ś
wielko plamki – dotyczy monitorów katodowych
(podawana w mm)
ś
Ŝ
5)
ś
cz stotliwo od wie ania – dotyczy monitorów
katodowych (podawana w Hz)
paleta kolorów (okre lana na podstawie liczby bitów
koduj cych kory palety)
Zasada działania monitora katodowego
ć
3)
4)
ę
Monitor katodowy
cathode-ray tube (CTR)
(ilo
ś
ą
ć
ś
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
37
Monitor ekranowy (2)
39
Drukarka
Zasada działania drukarki
igłowej
Monitor ciekłokrystaliczny
Liquid Crystal Display LCD
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Zasada
działania
monitora
LCD
Zasada działania drukarki
laserowej
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
38
19
40
20
Drukarka
Skaner
Inne rodzaje drukarek
1)
Skanery dzielimy na:
Drukarka głowicowa – zwiera głowice z
naniesionymi wzorami znaków (działa
na podobnej zasadzie jak maszyna do
pisania)
rozdzielczo podawana w punktach
na cal – dot per inch (dpi)
2)
szybko
minut )
3)
rodzaj portu (centronix, USB)
stron na
ć
ś
trójprzebiegowe – w ka dym z trzech
przebiegów matryca CCD za pomoc
filtru zbiera jedn składow koloru.
ą
ę
Ŝ
2)
Ŝ
wydruku (ilo
ć
ś
Drukarka atramentowa - głowica
drukarki „wypluwa” atrament poprzez
zaaran owany w matryc układ dysz
jednoprzebiegowe – w jednym
przebiegu skanera matryca zbiera
informacje o trzech kolorach
składowych,
ć
1)
ś
2)
1)
Parametry drukarki:
ą
ą
Drukarka termiczna – drukuje na
specjalnym papierze odbarwiaj cym
si pod wpływem temperatury. Głowica
drukarki zawiera miniaturow „grzałk ”
ą
ę
3)
ę
ę
ą
ś
ć
Podstawowym parametrem skanera
jest rozdzielczo optyczna podawana
w punktach na cal (dot per inch - dpi)
ę
Zdj cia poszczególnych elementów
skanera: lampy, układu luster, matrycy CCD
(w powi kszeniu)
ę
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
41
Skaner
43
Modem
Przy wysyłaniu danych
modem w takt
pobieranych z portu
komputera bitów moduluje
fazowo (lub
cz stotliwo ciowo) sygnał
analogowy wysyłany do
sieci telefonicznej.
Modem zewn trzny
ś
ę
ę
Skaner optyczny
Przy dobieraniu danych
ma miejsce proces
odwrotny – tzw.
demodulacja
1
3
Budowa skanera
2)
lustra
3)
soczewka
4)
matryca CCD
Podstawowym
parametrem modemu jest
szybko transmisji
mierzona w bitach/s
(baudach)
MODEM – (modulator/demodulator) urz dzenie
umo liwiaj ce transmisj danych cyfrowych przez sie
telefoniczn .
ą
4
ć
lampa
ś
1)
ć
ę
Ŝ
ą
ą
2
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
Jarosław W. Kłos, Informatyka (wykład 3 i 4)
II rok przyrodoznawstwa z informatyką WSE, UAM (Kolegium w Kościanie)
42
21
44
22

Podobne dokumenty