KoMrrJieKT MeTo.n:wrncKHX yKaJaHttii no BI>IIIOJIHeHHIO … · 2017-09-20 · YTBep)l(.n:ett Ha...

126
<I>E,Il;EPAJihHOE AfEHTCTBO )l{EJIE3HO,Il;OPO)l{H010 TPAHCITOPTA <I>e.n:epanI>Hoe rocy.n:apcTBeHHoe 610.n::>I<:eTHOe 06pa:30saTeJII>Hoe yqpe:>I<:.n:emrn BI>ICIIIero o6pa3osamrn «I1pKyTcKHH rocy.n:apcTBeHHDIH yHttBepcttTeT rryTeii coo6I.I.J;emurn Cw6wpcKttii Konne;::i::>I<: TpaHcrropTa H CTpowTeJII>CTBa KoMrrJieKT MeTo.n:wrncKHX yKaJaHttii no BI>IIIOJIHeHHIO rrpaKTHqecKwx pa6oT M,Il;K 02.02 Y cTaHOBKa 11 KoHqmryp11posaH11e rrepmpep11iiHoro 06opy.n:osattm1 rrpocpeCCl10HaJihHOro MO):(YJI5l ITM.02 I1pttMeHett11e M11KporrpoueccopHI>IX c11cTeM, ycTaHOBKa 11 HacTpoiiKa rrepmpep11iiHoro 06opy.n:osatt115l ):(JI5l crreu11anoHOCTl1 09. 02. 01 KoMIIhIOTepHnie Cl1CTeMnI 11 KOMIIJieKChI J1pKyTCK 2015

Transcript of KoMrrJieKT MeTo.n:wrncKHX yKaJaHttii no BI>IIIOJIHeHHIO … · 2017-09-20 · YTBep)l(.n:ett Ha...

<I>E,Il;EPAJihHOE AfEHTCTBO )l{EJIE3HO,Il;OPO)l{H010 TPAHCITOPTA <I>e.n:epanI>Hoe rocy.n:apcTBeHHoe 610.n::>I<:eTHOe 06pa:30saTeJII>Hoe yqpe:>I<:.n:emrn

BI>ICIIIero o6pa3osamrn «I1pKyTcKHH rocy.n:apcTBeHHDIH yHttBepcttTeT rryTeii coo6I.I.J;emurn

Cw6wpcKttii Konne;::i::>I<: TpaHcrropTa H CTpowTeJII>CTBa

KoMrrJieKT MeTo.n:wrncKHX yKaJaHttii no BI>IIIOJIHeHHIO rrpaKTHqecKwx pa6oT M,Il;K 02.02 Y cTaHOBKa 11 KoHqmryp11posaH11e rrepmpep11iiHoro 06opy.n:osattm1

rrpocpeCCl10HaJihHOro MO):(YJI5l ITM.02 I1pttMeHett11e M11KporrpoueccopHI>IX c11cTeM, ycTaHOBKa 11 HacTpoiiKa rrepmpep11iiHoro

06opy.n:osatt115l ):(JI5l crreu11anoHOCTl1

09. 02. 01 KoMIIhIOTepHnie Cl1CTeMnI 11 KOMIIJieKChI

J1pKyTCK 2015

YTBep)l(.n:ett Ha 3ace.n:aH1111 UMK 11ttcpopMa:o:i10HHbIX TexHoJior11if B npo¢ecc110HaJibHOH L(e5ITeJlbHOCTl1

ITpe.n:ce.n:aTeJib 1(MK ~ ApecpbeBa H.B.

Pa3pa6oTqHK: Pa3yBaeBa IO .11. - npeno.n:aBaTeJih CKT11C

I

Практическая работа № 1

ПОДКЛЮЧЕНИЕ УСТРОЙСТВ ПК

Цель работы: изучить основные блоки и периферийные устройства

персонального компьютера, способы их соединения, конструктивы (разъемы),

основные характеристики (название, тип разъема, количество контактов,

скорость передачи данных, дополнительные свойства); научиться определять

по внешнему виду типы разъемов, подключаемое к ним оборудование, знать

основные устройства персонального компьютера, их назначение и основные

характеристики; научиться определять компоненты системного блока по

внешнему виду, уяснить порядок и способы их соединения.

Количество часов-4 часа

Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3 ОК 4, ОК 5

Оборудование: системный блок, кабели в комплекте, монитор, клавиатура,

периферийные устройства для различных разъемов (мышь, принтер, модем и

др.), системный блок в сборе, макеты видеоадаптера, материнской платы,

корпуса, жесткого диска, накопителя на флоппи-дисках, интерфейсные кабели.

Краткие теоретические сведения

В основу устройства компьютера положен принцип открытой архитектуры,

т.е. возможность подключения к системе дополнительных независимо

разработанных устройств для различных прикладных применений. Все

устройства подключаются к системе и взаимодействуют друг с другом

через общую шину.

Минимальный набор аппаратных средств, без которых невозможен запуск, и

работа ПК определяет его базовую конфигурацию. В базовую конфигурацию

ПК входят: системный блок, монитор, клавиатура и ручной манипулятор -

мышь. Включение ручного манипулятора в базовую конфигурацию

обусловлено тем, что работа в современных графических операционных

системах без этого устройства возможна, но крайне затруднительна.

Рисунок 1.1.

Системный блок. Системный блок является центральной частью ПК. В

корпусе системного блока размещены внутренние устройства ПК.

Системные блоки ПК имеют различные дополнительные элементы

(вентилятор, динамик) и конструктивные особенности, обусловленные

назначением и условиями эксплуатации ПК. Обязательным узлом системного

блока является блок питания, который преобразует поступающий из сети

переменный ток напряжением 220В в постоянный -3.3В, -5В и -12В для

электропитания всех внутренних устройств компьютера. Основным

параметром блока питания, учитываемым при сборке требуемой конфигурации

ПК, является его мощность. Питание монитора также возможно через блок

питания системного блока.

Рисунок 1.2.

По внешнему виду системные блоки отличаются формой корпуса (рис. 1.3).

Наиболее распространенными на сегодняшний день являются системные блоки

форм-фактора АТХ (на следующем практическом занятии рассмотрим

особенности конструкции системных блоков нового перспективного форм-

фактора - ВТХ).

Рисунок 1.3.

Основой корпуса (рис. 1.4) системного блока является каркас (1), к которому

крепятся: блок питания (2), панель крепления материнской платы (3), передняя

панель (4), а также секции для дисководов размером 5,25- (5) и 3,5- (6). Оба

типа секций можно использовать для накопителей на жестких магнитных

дисках.

В состав системного блока входят следующие аппаратные средства ПК:

1. Системная (материнская) плата с микропроцессором.

1. Оперативная память.

1. Накопитель на жестком магнитном диске.

1. Контроллеры или адаптеры для подключения и управления внешними

устройствами ПК (монитор, звуковые колонки и др.).

1. Порты для подключения внешних устройств (принтер, мышь и др.).

1. Внешние запоминающие устройства для гибких магнитных дисков и

лазерных дисков CD и DVD.

Рисунок 1.4.

Если открыть корпус системного блока, то можно увидеть большую плату, на

которой размещаются микросхемы, электронные устройства и разъемы (слоты).

В разъемы материнской платы вставлены платы меньшего размера, к которым,

посредством кабелей, подключены периферийные устройства. Это и есть

системная плата (рис. 1.5).

Рисунок 1.5.

На системной плате помимо процессора расположены (рис. 1.6):

1. Чипсет (микропроцессорный комплект) - набор микросхем, которые

управляют работой внутренних устройств ПК и определяют основные

функциональные возможности материнской платы.

1. Шины - набор проводников, по которым происходит обмен сигналами

между внутренними устройствами компьютера.

1. Оперативная память - набор микросхем, предназначенных для

временного сохранения данных, пока включен компьютер.

1. Постоянное запоминающее устройство - микросхема, предназначенная

для долговременного хранения данных, даже при отключенном

компьютере.

1. Разъемы (слоты) для подсоединения дополнительных устройств.

Основные элементы системной платы показаны на рис. 1.6, где цифрами

обозначены:

1. Разъем для микропроцессора.

2. Слоты для модулей оперативной памяти.

3. Интерфейсы шины PCI.

4. Микросхема системной логики (чипсет, 4.1 - северный мост, а 4.2 - южный

мост).

5. Интерфейсы для подключения жестких дисков.

6. Блок портов ввода/вывода.

7. Интерфейс шины АGP для подключения видеоадаптера.

Рисунок 1.6.

Интерфейсы ПК. В общем случае под стандартным интерфейсом понимается

совокупность унифицированных аппаратных, программных и конструктивных

средств, необходимых для реализации взаимодействия различных

функциональных компонентов в системах. Применительно к персональным

компьютерам к стандартным интерфейсам относятся все порты ввода/вывода,

различные слоты расширения системной платы (PCI, AGP) и другие разъемы,

используемые для подключения различных устройств в единое целое.

Рассмотрим набор и внешний вид интерфейсов, размещенных на задней стенке

системного блока (рис. 1.7). Все эти интерфейсы предназначены для

подключения периферийных устройств к персональному компьютеру.

Рисунок 1.7.

Порт PS/2 - шестиконтактный разъем, используемый для подключения

клавиатуры и ручного манипулятора. Эти разъемы подключены к единому

контроллеру.

Вилка

(устанавливается

Розетка

(устанавливается

на кабеле) на корпусе

системного

блока)

Последовательный СОМ-порт (RS-232) - данный порт используется для

подключения модема. Ранее использовался и для подключения ручного

манипулятора ("мыши"). Порт стандартизирован в двух вариантах 9 (DB9) и 25-

контактный (DB25). Последний вариант практически не реализуется в

современных системных блоках. Для асинхронного режима принято несколько

стандартных скоростей обмена: 9600, 19200, 38400, 57600 и 115200 бит/с.

Вилка

(устанавливается на

корпусе системного

блока)

Розетка

(устанавливается на

кабеле)

Параллельный порт (LPT) - этот порт изначально разрабатывался как

интерфейс для подключения принтера. Также может быть использован для

подключения сканера или плоттера, имеющего соответствующий интерфейс.

Скорость обмена не выше 150 Кбайт/с при значительной загрузке процессора.

В 1994 г. был принят стандарт IEEE1284, определивший спецификацию портов

SPP, ЕРР и ЕСР. Дополнительные режимы ЕРР (Enhanced Parallel Port -

улучшенный параллельный порт) и ЕСР (Extended Capability Port - порт с

расширенными возможностями) позволили ввести поддержку

двунаправленного обмена с аппаратным сжатием данных (устанавливается

программой Setup BIOS). В качестве разъемов спецификацией определены Тип

A (DB-25), Тип В (Centronics) и тип С (компактный 36-контактный).

Вилка

(устанавливается на

кабеле)

Розетка

(устанавливается на

корпусе системного

блока)

Видеовыход (15-контактный разъем) - используется для подключения

VGA/SVGA монитора к системному блоку, а именно, к видеоадаптеру. В

случае интегрированного в системную плату видеоадаптера видеовыход

размещается на стандартной панели, как показано на рис. 1.7.

Разъем для подключения к локальной сети (RJ-45) - восьмиконтактный

интерфейс для подключения компьютера к локальной сети. В случае

интегрированного в системную плату сетевого адаптера интерфейс RJ-45

размещается на стандартной панели интерфейсов (как на рис. 1.7). Другой

вариант -размещается на установленном сетевом адаптере.

MIDI/GAME порт - используется для подключения мультимедийных игровых

устройств, например, синтезатора и игрового манипулятора "джойстика".

В архитектуре современных персональных компьютеров все большее значение

приобретают внешние шины, служащие для подключения различных

устройств, таких как внешние накопители flash-памяти и накопители на

жестких магнитных дисках, CD/DVD-устройства, сканеры, принтеры,

цифровые камеры и др. Основными требованиями к таким шинам и их

интерфейсам заключаются в высоком быстродействии, компактности

интерфейса и удобстве коммутации устройств пользователем.

В современных ПК к таким внешним шинам и интерфейсам относятся: USB,

FireWire, IrDA, Bluetooth. Последние два интерфейса относятся к классу

беспроводных интерфейсов.

Шина и интерфейс USB. Архитектура шины USB представляет собой

классическую топологию "звезда" с последовательной передачей данных, в

соответствии с которой в системе должен быть корневой (ведущий)

концентратор USB, к которому подключаются периферийные концентраторы

USB (рис. 1.8, внешний концентратор на 4 порта USB), а непосредственно к

ним подключаются периферийные устройства с интерфейсом USB.

Периферийные концентраторы могут подключаться друг к другу, образуя

каскады.

Рисунок 1.8.

Корневой концентратор расположен в одной из микросхем системной логики

(как правило, это южный мост чипсета). Всего через один корневой

концентратор USB может быть подключено до 127 устройств (концентраторов

и устройств USВ). Однако, учитывая относительно невысокую пропускную

способность шины USВ версии 1.1 (до 12 Мбит/c), что с учетом служебных

расходов составляет 1 Мбайт/c, оптимальным является подключение 4-5

низкоскоростных устройств (клавиатура, манипулятор, сканер).

Проблема низкой пропускной способности частично решена версией

интерфейса USB 2.0, в соответствии с которой пиковая пропускная способность

увеличена до 480 Мбит/с (60 Мбайт/c). Этого вполне достаточно для работы

типичных современных USB-устройств: принтеров, офисных сканеров,

цифровых фотокамер, джойстиков и др. (более скоростные устройства должны

подключаться ближе к корневому концентратору).

Все устройства USB соединяются между собой четырехжильным кабелем (рис.

1.9).

Рисунок 1.9.

По одной паре передаются данные, по другой - электропитание, которое

автоматически подключается устройством при необходимости. На концах

кабеля монтируются разъемы типов "А" и "В". С помощью разъема "А"

устройство подключают к концентратору. Разъем типа "В" устанавливают на

концентраторы для связи с другим концентратором и на устройства, от которых

кабель должен отключаться (например, сканеры).

Вилка типа "А"

(устанавливается

на кабеле)

Розетка типа "А"

(устанавливается

на корпусе

системного блока)

Вилка типа "В"

(устанавливается

на кабеле)

Розетка типа "В"

(устанавливается

на корпусе

периферийного

устройства)

Спецификация USВ определяет две части интерфейса: внутреннюю и

внешнюю. Внутренняя часть делится на аппаратную (собственно корневой

концентратор и контроллер USB) и программную (драйверы контроллера,

шины, концентратора, клиентов). Внешнюю часть представляют устройства

(концентраторы и компоненты) USB. Для обеспечения корректной работы все

устройства делятся на классы: принтеры, сканеры, накопители и т. д.

Разделение устройств на классы происходит не по их целевому назначению, а

по единому способу взаимодействия с шиной USВ. Поэтому драйвер класса

принтеров определяет не его разрешение или цветность, а способ передачи

(односторонний или двунаправленный) данных, порядок инициализации при

подключении. Также спецификация USВ предусматривает интерфейс mini-

USB.

В интерфейсе USB реализована процедура подключения периферии к шине "в

горячем режиме", т.е. без отключения питания системного блока.

Подключенное в свободный порт устройство вызывает перепад напряжения в

цепи. Контроллер немедленно направляет запрос на этот порт. Присоединенное

устройство принимает запрос и посылает пакет с данными о классе устройства,

после чего устройству присваивается уникальный идентификационный номер.

Далее происходит автоматическая загрузка и активация драйвера устройства,

его конфигурирование и, тем самым, окончательное подключение устройства.

Точно так же происходит инициализация уже подсоединенного и включаемого

в сеть устройства (например, модема).

Интерфейс IEEE1394 (FireWire). Конкурентом интерфейса USB 2.0 на

сегодняшний день является последовательный цифровой интерфейс FireWire,

называемый также IEEE1394 (iLink - торговая марка Sony). Этот интерфейс,

рассматривающийся по началу как скоростной вариант интерфейса SCSI, был

предложен компанией Apple. В начале 90-х годов вышло техническое описание

этого интерфейса в виде стандарта IEEE 1394 (Institute of Electrical and

Electronic Engineers - института инженеров по электротехнике и электронике).

Спецификация интерфейса IEEE1394 предусматривает последовательную

передачу данных со скоростями 100, 200, 400, 800 Мбит/с (последнее значение

не стандартизировано). Выбор последовательного интерфейса обусловлен

необходимостью связать удаленные внешние устройства, работающие с

различными скоростями. В этом случае обеспечивается их работа по одной

линии, отсутствие громоздких кабелей и шлейфов, габаритных разъемов.

Появление последовательных интерфейсов IEEE1394 и USB привело к

вытеснению параллельных интерфейсов для подключения внешних устройств.

Топология интерфейса IEEE1394 "древовидная", при этом система адресации

обеспечивает подключение до 63 устройств в одной сети. Для связи между

сетями существуют мосты, для объединения ветвей в один узел -

концентраторы. Повторители служат для усиления сигналов при длине

соединения более 4.5 метров. Всего может быть связано до 1024 сетей по 63

устройства в каждой. Все устройства IEEE1394 соединяются между собой

шестижильным экранированным кабелем, имеющим две пары сигнальных и

пару питающих проводников. Подключение осуществляется с помощью

стандартной пары "вилка - розетка" (рис. 1.10,рис. 1.11). Корневое устройство

интерфейса выполняет функции управления шиной. Первоначально такие

устройства разрабатывались в виде плат расширения (рис. 1.11), в дальнейшем

поддержка IEEE1394 стала реализовываться в наборе системной логики

(чипсете) системной платы.

Рисунок 1.10.

Рисунок 1.11.

Автоматическая конфигурация интерфейса IEEE1394 происходит после

включения питания, отсоединения или подключения устройства. При

изменении конфигурации подается сигнал сброса и производится новая

идентификация дерева.

Как и USB, шина IEEE 1394 обеспечивает возможность переконфигурации

аппаратных средств компьютера без его выключения. В соответствии с

принятым стандартом IEEE1394 существует два варианта разъемов и кабелей

(рис. 1.12).

Рисунок 1.12.

Первый вариант с 6-контактным разъемом IEEE1394 предусматривает не

только передачу данных, но и подачу электропитания на подключенные к

соответствующему контроллеру ПК устройства IEEE1394. При этом общий ток

ограничен величиной 1.5 А.

Второй вариант с 4-контактным разъемом IEEE1394 рассчитан только на

передачу данных. В этом случае подключаемые устройства должны иметь

автономные источники питания. Интерфейс IEEE1394, используемый для

подключения различного видео и аудио оборудования (телевизоры,

видеомагнитофоны, видеокамеры и т.д.), осуществляющего передачу данных в

цифровом коде, широко известен под названием iLink (торговая марка Sony).

Инфракрасный интерфейс IrDA (Infrared Data Association). IrDA относится

к категории беспроводных (wireless) внешних интерфейсов, однако, в отличие

от радио-интерфейсов, канал передачи информации создается с помощью

оптических устройств. Инфракрасный (ИК) открытый оптический канал

является самым недорогим и удобным интерфейсом передачи данных на

небольшие расстояния (до нескольких десятков метров) среди других

беспроводных линий передачи информации.

Технически интерфейс IrDA основан на архитектуре коммуникационного

СОМ-порта ПК, который использует универсальный асинхронный

приемопередатчик и работает со скоростью передачи данных 2400-115200

бит/с. В IrDA реализован полудуплексный режим передачи данных, т.е. прием

и передача данных происходит по очереди.

Первым вариантом интерфейса IrDA стал стандарт Serial Infrared standart (SIR).

Этот стандарт обеспечивает передачу данных со скоростью 115.2 Кбит/с. В

1994 году IrDA была опубликована спецификация на общий стандарт,

получивший название IrDA-standart, который включал в себя описание Serial

Infrared Link (последовательная инфракрасная линия связи), Link Access

Protocol (IrLAP) (протокол доступа) и Link Management Protocol (IrLMP)

(протокол управления). С 1995 года компания Microsoft включила поддержку

интерфейса IrDA-standart в стандартный пакет операционной системы Windows

95. В настоящее время IrDA-standart? самый распространенный стандарт для

организации передачи информации по открытому инфракрасному каналу.

На рис. 1.13показан интерфейс IrDA, подключаемый к системному блоку через

USB порт. В мобильных устройствах такой интерфейс встраивается, как

правило, на лицевой стороне корпуса.

Рисунок 1.13.

Интерфейс Bluetooth относится к перспективным беспроводным интерфейсам

передачи данных. Этот интерфейс активно разрабатывается и продвигается

консорциумом Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG).

Технология Bluetooth разрабатывалась для построения беспроводных

персональных сетей (WPAN, Wireless Personal Area Network). В 2001 году был

принят стандарт IEEE 802.15.1, описывающий технологию построения таких

сетей, а в 2002 году технология получила развитие в стандарте IEEE 802.15.3

(протокол связи для беспроводных частных сетей).

Единичная Bluetooth-система состоит из модуля, обеспечивающего радиосвязь,

и присоединенного к нему хоста, в качестве которого может выступать

компьютер или любое периферийное устройство. Bluetooth-модули обычно

встраивают в устройство, подключают через доступный порт либо PC-карту.

Модуль состоит из менеджера соединений (link manager), контроллера

соединений и приемопередатчика с антенной. Два связанных по радио модуля

образуют пиконет (piconet). Причем один из модулей играет роль ведущего

(master), второй - ведомого (slave). В пиконете не может быть больше восьми

модулей, поскольку адрес активного участника пиконета, используемый для

идентификации, является трехбитным (уникальный адрес присваивается семи

ведомым модулям, ведущий модуль не имеет адреса, а нулевой адрес

зарезервирован для широковещательных (broadcast) сообщений).

Оптимальный радиус действия модуля - до 10 м (в настоящее время удалось

увеличить дальность связи до 100 метров при работе вне помещений).

Диапазон рабочих частот 2.402-2.483 ГГц. Коммуникационный канал Bluetooth

имеет пиковую пропускную способность 721 Кбит/с. Для уменьшения потерь и

обеспечения совместимости пиконетов частота в Bluetooth перестраивается

скачкообразно (1600 скачков/с). Канал разделен на временные слоты

(интервалы) длиной 625 мс (время между скачками), в каждый из них

устройство может передавать информационный пакет. Для полнодуплексной

передачи используется схема TDD (Time-Division Duplex, дуплексный режим с

разделением времени). По четным значениям таймер передает ведущее

устройство данных, а по нечетным - ведомое устройство.

Задания:

1. Убедитесь в том, что компьютерная система обесточена (при

необходимости, отключите систему от сети).

2. Разверните системный блок задней стенкой к себе.

3. По наличию или отсутствию разъемов USB установите форм-фактор

материнской платы (при наличии разъемов USB - форм-фактор АТХ, при

их отсутствии -AT).

4. Установите местоположение и снимите характеристики следующих

разъемов:

• питания системного блока;

• питания монитора;

• сигнального кабеля монитора;

• клавиатуры;

• последовательных портов (два разъема);

• параллельного порта;

• других разъемов.

5. Убедитесь в том, что все разъемы, выведенные на заднюю стенку

системного блока, не взаимозаменяемы, то есть каждое базовое

устройство подключается одним единственным способом.

6. Изучите способ подключения мыши.

Мышь может подключаться к разъему последовательного порта или к

специальному порту PS/2, имеющему разъем круглой формы. Последний

способ является более современным и удобным. В этом случае мышь имеет

собственный выделенный порт, что исключает возможность ее конфликта с

другими устройствами, подключаемыми к последовательным портам.

Последние модели могут подключаться к клавиатуре через разъем интерфейса

USB.

7. Заполните таблицу:

Разъем Тип

разъема

Количество

контактов Примечания

8. Определить наличие основных устройств персонального компьютера.

9. Установите местоположение блока питания, выясните мощность блока

питания (указана на ярлыке).

10. Установите местоположение материнской платы.

11. Установите характер подключения материнской платы к блоку питания.

Для материнских плат в форм-факторе AT подключение питания выполняется

двумя разъемами. Обратите внимание на расположение проводников черного

цвета - оно важно для правильной стыковки разъемов.

12. Установите местоположение жесткого диска.

Установите местоположение его разъема питания. Проследите направление

шлейфа проводников, связывающего жесткий диск с материнской платой.

Обратите внимание на местоположение проводника, окрашенного в красный

цвет (на жестком диске он должен быть расположен рядом с разъемом

питания).

13. Установите местоположения дисководов гибких дисков и дисковода CD-

ROM.

Проследите направление их шлейфов проводников и обратите внимание на

положение проводника, окрашенного в красный цвет, относительно разъема

питания.

14. Установите местоположение платы видеоадаптера.

Определите тип интерфейса платы видеоадаптера.

15. При наличии прочих дополнительных устройств выявите их назначение,

опишите характерные особенности данных устройств (типы разъемов,

тип интерфейса и др.).

16. Заполните таблицу:

Устройство Характерные

особенности

Куда и при помощи чего

подключается

Подготовьте отчет по практической работе.

Отчет должен содержать:

• наименование работы;

• цель работы;

• задание;

• последовательность выполнения работы;

• письменные ответы на контрольные вопросы;

• вывод о проделанной работе.

Контрольные вопросы

1. Какие устройства входят в базовую конфигурацию ПК?

2. Назначение, основные характеристики, интерфейс устройств

персонального компьютера (по каждому устройству), входящих в состав

системного блока.

3. Назовите основные устройства жесткого диска SSD.

4. Перечислите состав базовой аппаратной конфигурации.

5. Укажите основные характеристики монитора.

6. Характеристики (тип разъема, количество контактов, скорость передачи

данных) разъемов: видеоадаптера; последовательных портов;

параллельного порта; шины USB; сетевой карты; питания системного

блока; питания монитора.

7. Назовите типы периферийных устройств.

8. Что понимается под интерфейсом передачи данных?

9. К каким интерфейсам ПК относятся разъемы, представленные на этих

рисунках?

10. По представленному рисунку составьте список с названиями

интерфейсов.

11. Что больше 400 Мбит/c или 50 Мбайт/c?

Практическая работа № 2

«Изучение конструкции накопителя и основных узлов ODD»

Цель работы:

− приобрести практический опыт определения основных характеристик и

параметров ODD;

− приобрести умения определения основных компонентов ODD;

− приобрести умения по конфигурированию ODD;

− приобрести умения работы с технической документацией и источниками

сети Интернет;

− закрепить знания конструкции накопителя и основных узлов ODD.

Оборудование, ПО:

− ODD;

− материнская плата;

− крестовая отвертка PH2х100 мм;

− загнутые длинногубцы с резцом 205мм;

− справочная литература или доступ в сеть Интернет.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих

компетенций: ПК 2.3 ОК 4, ОК 8

Порядок работы:

1) По выданному преподавателем ODD, используя справочную литературу и

источники сети Интернет, заполните таблицу 14:

Таблица 1 – Параметры накопителя ODD № Наименование параметра Значение Единица

измерения Примечания

1 Основные характеристики

1.1 Производитель

1.2 Модель

1.3 Описание тип (BD-R/RE, BD-ROM, DVD±R/RW, DVD-ROM и др.)

2 Параметры производительности

2.1 Скорость чтения BD-ROM Кбит/сек

2.2 Скорость чтения DVD-ROM Кбит/сек

2.3 Скорость чтения CD-ROM Кбит/сек

№ Наименование параметра Значение Единица измерения

Примечания

2.4 Скорость записи BD-ROM Кбит/сек

2.5 Скорость записи DVD-ROM Кбит/сек

2.6 Скорость записи CD-ROM Кбит/сек

2.7 Механизм загрузки дисков

2.8 Поддерживаемые методы записи

2.9 Ёмкость буфера накопителя МБ

2.10 Организация ИМС буфера

3 Интерфейс, разъемы и выходы

3.1 Интерфейс ODD (наименование и версия)

3.2 Пропускная способность интерфейса

Гбит/сек

4 Поддерживаемые форматы

4.1 Читаемые форматы BD

4.2 Читаемые форматы DVD

4.3 Читаемые форматы CD

4.4 Записываемые форматы BD

4.5 Записываемые форматы DVD

4.6 Записываемые форматы CD

2) Зарисуйте заднюю панель (блок интерфейсов) и поясните назначение

джамперов и разъемов ODD:

3) Укажите какие напряжения подаются на ODD и зачем?

4) Произведите разборку оптического привода. Зарисуйте и подпишите

основные элементы накопителя.

5) Назовите возможные механизмы загрузки дисков в привод:

Вопросы к защите практической работы:

1) Укажите основные характеристики ОDD.

2) Назовите основные характеристики DVD накопителя.

3) Назовите основные характеристики CD накопителя.

Практическая работа № 3

Принципы работы HDD, его устройство

Цель работы: ознакомиться с принципом работы HDD. Научиться разбираться в

основных устройствах жесткого диска.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций:

ПК 2.3 ,ОК 4, ОК 5 Оборудование: учебный персональный компьютер.

Программное обеспечение: операционная система, презентация.

Теоретические основы

Жёсткий диск (англ. Hard (Magnetic) Disk Drive, HDD, HMDD) —

энергонезависимое перезаписываемое

компьютерное запоминающее устройство.

Является основным накопителем данных

практически во всех компьютерах.

Основные характеристики:

Интерфейс (интерфейс – тип

подключения жёсткого диска к системе);

Объем (объем показывает, какое количество информации способен вместить

жесткий диск);

Объем буфера (буфер служит для предварительного размещения

считываемых или записываемых данных, нормальным объемом буфера в

настоящее время считается 8 или 64 Мбайт);

Скорость вращения (скорость вращения шпинделя жесткого диска напрямую

влияет на производительность, цену и энергопотребление; в настоящее время

часто используются диски на 7500 и 10 000 оборотов в минуту);

Время произвольного доступа (время, за которое винчестер гарантированно

выполнит операцию чтения или записи на любом участке магнитного диска;

диапазон этого параметра невелик — от 2,5 до 16 мс)

Типы жестких дисков

Условно все жесткие диски можно разделить на четыре типа:

Внешние;

Для настольных компьютеров;

Для ноутбуков;

Для серверов.

Устройство винчестера

Блок электроники

Блок электроники по своей сути это контроллер выполняющий функции

микрокомпьютера. На плате у современных винчестеров можно найти процессор,

память (ОЗУ), ПЗУ. Процессор занимается обработкой полученных с головок

данных и преобразованием их в понятный компьютеру «язык» - ATA стандарт.

Делает он это, как и компьютер в оперативной памяти ОЗУ (обычно используется и

в качестве дискового буфера). Таким образом с увеличением памяти ОЗУ в

некоторых случаях можно увеличить скорость работы накопителя. ПЗУ, которое

хранит управляющие программы для блоков управления и цифровой обработки

сигнала, а также служебную информацию винчестера, нужно для старта. При

включении плата контроллера считывает служебную информацию и если она

корректна, то жесткий диск начинает работу.

Гермозона

Гермозона это полость жесткого диска, ограниченная крышкой, внутри

которой находиться очищенный от частиц пыли воздух. Чаще всего в конструкции

жестких дисков присутствует специальное технологическое отверстие с

очищающим фильтром для доступа воздуха и выравнивания давления.

Одним из элементов гермозоны является блок магнитных (БМГ).

Конструктивно, кроме самих головок чтения-записи на нем расположена

микросхема, усиливающая сигнал, получаемый при чтении информации с

магнитного диска.

Еще одно простое устройство содержащееся в гермозоне это шпиндельный

двигатель. На нем находится пакет магнитных дисков. Двигатель

раскручивает пакет дисков до нужных оборотов при исправных остальных

элементах жесткого диска.

И наконец самая неустойчивая к повреждениям часть винчестера это

система дисков

Логическая структура винчестера

Каждая поверхность диска делится на дорожки, представляющие собой

концентрические окружности, вдоль которых размещается информация, дорожки

делятся на секторы (их емкость обычно 512 байт). Несколько физических дорожек

с одинаковым номером, но расположенные на разных дисковых поверхностях

(друг над другом) называются цилиндром.

Существует также понятие кластер - это несколько секторов, рассматриваемых

операционной системой как одно целое.

Геометрия (ёмкостные параметры) жесткого диска описываются в BIOS

следующей формулой:

Общий объем (байт) = C x H x S x 512 (байт),

где С - количество цилиндров; Н - количество головок; S - количество секторов.

Принцип работы жесткого диска

Основан на том, что магнитное поле, возбуждаемое записывающей головкой, по-

разному намагничивает различные участки ферромагнитного слоя, нанесенного на

диск. С точки зрения магнетизма все ферромагнетики состоят из мельчайших

частиц — доменов, в каждом из которых магнитное поле направлено одинаково.

Однако в ненамагниченном состоянии магнитные поля всех доменов

ориентированы хаотически, в результате чего общая намагниченность отсутствует.

Намагничивание внешним полем происходит в два этапа. Вначале те домены,

ориентация которых наиболее близка к направлению внешнего поля, поглощают

соседние (происходит рост доменов). На втором этапе, при увеличении

напряженности внешнего поля, все домены разворачиваются в его направлении.

Таким образом, плотность магнитной записи ограничивается размером

элементарных магнитиков-доменов, которые еще и растут (до определенного

предела) при перемагничивании.

Итак, все данные, будучи преобразованными головкой чтения/записи из двоичного

вида в магнитный "эквивалент", записываются на поверхность магнитного же

диска по описанной выше схеме. Чтение информации осуществляется по обратной

схеме: головка отслеживает, какие участки дорожки намагничены, а у каких,

напротив, намагниченность сведена к минимуму. После этого считанная

последовательность намагниченных и размагниченных участков

преобразовывается из магнитного «формата» в электронный и передается по

проводам дальше по плану.

Порядок выполнения работы

1. Выписать основные устройства жесткого диска.

2. Решить задачи:

2.1. Емкость винчестера 10 Гбайт. Сколько физических магнитных дисков

размещено в герметическом корпусе, если известно, что магнитный диск с одной

стороны может уместить 1280 Мбайт информации. (4 физических диска в

гермоблоке)

2.2. На скольких дискетах емкостью 1,44 Мбайт можно разместить содержимое

жесткого диска объемом 0,5 Гбайт? (356 дискет)

2.3. Известно, что винчестер содержит 3 физических диска в гермоблоке, каждый

диск с одной стороны емкостью 2048 Мбайт. Какова общая емкость винчестера?

(12 Гбайт – емкость винчестера)

2.4. В результате повреждения винчестера 1% секторов оказались дефектными, что

составило 634480 Кбайт. Какой объем имеет жесткий диск? (Жесткий диск

объемом 60,55 Гбайт)

Содержание отчета.

Отчет должен содержать:

цель работы;

индивидуальное задание;

описание выполнения индивидуального задания;

ответы на контрольные вопросы;

выводы.

Контрольные вопросы

1. Что такое винчестер? Какого его назначение?

2. Назовите основные характеристики жесткого диска?

3. Из каких двух основных блоков состоит жесткий диск?

4. Какова логическая структура винчестера? Какой объем информации

содержит сектор?

5. На чем основан принцип работы винчестера?

6. Перечислите методы записи на жесткий диск.

7. Чем отличаются параллельный и перпендикулярный методы?

Практическая работа № 4

«Логическая организация жесткого диска».

Цель работы:

− приобрести практический опыт по созданию разделов на НЖМД;

− приобрести практический опыт по созданию файловой системы на разделах

на НЖМД;

− приобрести умения работы с технической документацией и источниками

сети Интернет;

− закрепить знания о приемах обеспечения устойчивой работы компьютерных

систем.

Оборудование, ПО:

− ПЭВМ в сборе;

− Live CD «RB-CD»;

− справочная литература или доступ в сеть Интернет.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций:

ПК 2.3, ПК 2.4 ОК 4, ОК 5

Порядок работы:

4) Создайте в Virtual Box Виртуальную машину с настройками по умолчанию,

выбрав объём НЖМД 6 ГБ

5) Загрузите операционную систему с Live CD «RB-CD»;

6) Выберите программу FDISK (путь: Утилиты по работе с жесткими дисками =>

*FDISK*);

7) Попытайтесь создать на жестком диске четыре основных и один

дополнительный разделы. Поясните результаты эксперимента по созданию

разделов:

8) Удалите все созданные разделы на диске;

9) Создайте основной раздел с меткой WIN (2ГБ);

10) Создайте дополнительный раздел (3 ГБ) с тремя логическими дисками по 1

ГБ (метки R1, R2, R3);

11) Попробуйте назначить разделы «активными», поясните результаты

эксперимента

12) Отформатируйте раздел WIN в файловую систему FAT32, раздел R1 в

FAT16, разделы R2 и R3 в NTFS. Результаты работы продемонстрируйте

преподавателю.

Вопросы к защите практической работы:

13) Опишите назначение основных и дополнительных разделов HDD?

14) Назовите основные характеристики файловой системы FAT32.

15) Назовите основные характеристики файловой системы NTFS.

Практическая работа № 5

Модернизация жесткого диска. Модернизация системного блока.

Цель работы: изучить основные направления модернизации системного блока;

отработать навыки в модернизации оборудования компьютера; выяснить способы

модернизации жесткого диска.

Оборудование: системный блок, кабели в комплекте, монитор, клавиатура,

периферийные устройства для различных разъемов (мышь, принтер, модем и др.).

системный блок в сборе, макеты видеоадаптера, материнской платы, корпуса,

жесткого диска, интерфейсные кабели.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций:

ПК 2.3, ПК 2.4,ОК 4, ОК 5

Теоретические основы

Информационные технологии прогрессируют очень быстро. Всего лишь год назад

купленный компьютер уже можно считать устаревшим. Новые версии программ,

операционные системы или игры могут существенно тормозить или даже не

запускаться. Не спешите бежать в магазин или заказывать сборку компьютера –

почти всегда можно решить проблему модернизацией компьютера.

В чем заключается модернизация компьютера? Новые программы или Windows

требуют больше свободного пространства на жестком диске, соответственно,

можно модернизировать компьютер установкой более емкого накопителя или

добавлением еще одного. Свою роль сыграет замена винчестера с

интерфейсом IDE на винчестер с SATA.

Для одновременного запуска большего числа программ требуется больше

оперативной памяти. В процессе модернизации компьютера можно увеличить

объем, установить память с большей пропускной способностью. Модули памяти

желательно ставить парами для организации двухканального режима и надо

грамотно настроить режим работы памяти: частоту, тайминги и др. Чем больше

оперативной памяти, тем реже ОС обращается к диску, что положительно

сказывается на производительности. Правда, перегибать палку не стоит, если вы

пользуетесь 32-х битной версией Windows - она не может адресовать более 4Гб

памяти.

Чаще всего компьютер модернизируют из-за игр – хочется, чтобы новые шли, да и

старые лучше работали. Для игр в первую очередь модернизация компьютера

заключается в замене процессора и видеоадаптера на более производительные.

Установка более современной звуковой карты и хорошей акустической системы

тоже своего рода модернизация компьютера, от которой не откажется ни один

настоящий геймер.

Более современные комплектующие требуют и более серьезного блока питания и

улучшенного охлаждения. Особенно видеокартам требуется надежный и мощный

блок питания - желательно не менее 850-950W. Замена вентиляторов на

жидкостное охлаждение существенно понизит уровень шума.

Модернизация компьютера может заключаться и в простой замене оптического

привода. У многих до сих пор установлен обычный DVD или Combo, когда Blu-

Ray широкими шагами покоряет компьютерный рынок. Для быстрой записи с

одного диска на другой можно установить сразу два привода. Для записи любимой

передачи на диск компьютер модернизируется установкой TV-тюнера.

Кстати, прежде чем проводить модернизацию компьютеров, стоит провести

диагностику и проделать профилактические работы. Очень часто компьютер

тормозит из-за действия вирусов или большой фрагментации файловой системы. В

любом случае обращайтесь к нам, и вам будет оказана профессиональная

компьютерная помощь.

Порядок выполнения работы

Заменим старые комплектующие ПК на новые, т.е. произведём апгрейд

устаревшего . В первую очередь необходимо заменить системную плату, иначе

новые комплектующие выбранные нами, могут не подойти.

В основной состав компьютера входит: корпус (обычно он никогда не

модернизируется), блок питания, материнская плата, центральный процессор,

видеокарта, оперативная память, винчестер (он же жесткий диск или HDD),

устройство для чтения оптических дисков (раньше CD, теперь DVD, который уже

активно вытесняется Blu-ray дисководами). В разных случаях требуется заменить

какой-то один компонент, а чаще сразу несколько.

Существует несколько способов модернизации ПК:

1. Купить новый компьютер. При этом старый компьютер придется отдать

знакомым или детям. Впрочем, можно и более разумно его использовать. Его

можно сохранить в качестве резервного ПК или второго рабочего места. В этом

случае разумным шагом будет соединить компьютеры в локальную сеть. При

таком подходе ваши затраты будут максимальны, но зато все компоненты нового

ПК будут работать с максимальной скоростью и не будут тормозить друг друга.

2. Добавить ресурсов, не меняя платформы. Этот вариант самый недорогой и

безопасный для ваших данных. Например, вы можете, не меняя материнской

платы, поставить более скоростной процессор, видеокарту, жесткий диск или

увеличить объем оперативной памяти. Важно при этом определить, в чем причина

"торможения". Но при этом учесть, что старые компоненты могут стать "узким

местом" модернизированного компьютера, не позволяя новым комплектующим

работать "в полную силу". Причина в том, что старые компоненты ПК могут не

поддерживать новейших режимов работы, заложенных в новых комплектующих.

Рассмотрим второй способ поподробнее. Самым простым способам апгрейда

является установка дополнительного компонента. Например, наиболее простыми

являются установка дополнительного модуля памяти в дополнение к уже

установленной и установка дополнительного жесткого диска в компьютер.

Более серьёзным способом модернизации является замена какого-либо

компонента компьютера. Например, замена модуля памяти большего объёма,

замена жесткого диска новым быстрым и ёмким, замена видеокарты на более

мощную, замена аудиокарты на более качественную, замена устройства для

считывания оптических дисков.

Ещё сложнее замена блока питания компьютера, при котором потребуется

правильная установка питающих проводов. Также сюда можно отнести и замену

процессора, когда вам придётся наносить на него теплопроводную пасту.

Материнская плата: GIGABYTE GA-770T-D3L (rev. 1.3) характеристики: материнская плата с сокетом AM3 форм-фактор ATX чипсет AMD 770 до 2 планок памяти DDR3 DIMM частотой 1066 - 1666 МГц слоты расширения: 1xPCI-E x16, 4xPCI-E x1, 2xPCI разъемов SATA 3Gb/s: 6 на задней панели: 8xUSB, коаксиальный выход, COM, LPT, Ethernet, PS/2 (клавиатура), PS/2 (мышь) цена 1950р

Процессор: AMD Phenom II X4 Deneb 965 (AM3, L3 6144Kb) BOX характеристики: 4-ядерный процессор, Socket AM3 частота 3400 МГц объем кэша L2/L3: 2048 Кб/6144 Кб ядро Deneb техпроцесс 45 нм встроенный контроллер памяти

цена 5130р

Материнская плата:

Gigabyte GA-

8PE800 (5 PCI, 1 AGP, 3

DDR DIMM,

Audio) характер

истики: материнская плата с сокетом S478 форм-фактор ATX чипсет Intel 845PE до 3 планок памяти DDR DIMM частотой 266 - 333 МГц слоты расширения: AGP, 5xPCI на задней панели: 2xUSB, 2xCOM, GAME/MIDI, LPT, PS/2 (клавиатура), PS/2 (мышь) продажа:700р

Процессор:

Intel Celeron, 2233 MHz (22 x 102) характеристики: 2-ядерный процессор, Socket AM3 частота 2200 МГц объем кэша L2/L3: 8 Кб/128 Кб ядро Northwood-128 техпроцесс 13 нм встроенный контроллер памяти продажа:150р

Оперативная память: Kingston KVR1333D3N9/4G характеристики: 1 модуль памяти DDR3 объем модуля 4 Гб форм-фактор DIMM, 240-контактный частота 1333 МГц цена 780р

Жесткий диск: HDD 1 Tb SATA Hitachi Deskstar характеристики: Линейка Deskstar 7K1000.D Тип HDD Поддержка секторов размером 4 Кб есть Форм-фактор HDD 3.5" Объем 1000 Гб Объем буферной памяти 32 Мб Скорость вращения 7200 rpm Интерфейс Подключение SATA 6Gb/s Внешняя скорость передачи данных 600 Мб/с Внутренняя скорость передачи данных 1822 Мбит/с цена 3890р

Оперативная память: (PC2700 DDR ) характеристики: 1 модуль памяти DDR

объем модуля 256 Мб форм-фактор DIMM, 184-контактный частота 333 МГц продажа:100р

Жесткий диск: ST3802110A (3*40 Гб, 7200 RPM, Ultra-ATA/100) характеристики: Тип HDD Назначение для настольного компьютера Форм-фактор HDD 3.5" Характеристики накопителя Объем 120 Гб Объем буферной памяти 2 Мб Скорость вращения 7200 rpm Интерфейс Ultra-ATA/100 Внешняя скорость передачи данных 100 Мб/с Внутренняя скорость передачи данных 683 Мбит/с продажа:830р

Видеокарта: Palit GeForce GTX 550 Ti характеристики: Графический процессор NVIDIA GeForce GTX 550 Ti Интерфейс PCI-E 2.0 Техпроцесс 40 нм Максимальное разрешение 2560x1600 Частота графического процессора 900МГц Объем видеопамяти 1024 Мб Тип видеопамяти GDDR5 Частота видеопамяти 4100 МГц Разрядность шины видеопамяти 192 бит Частота RAMDAC 400 МГц Поддержка режима SLI/CrossFire есть Разъемы DVI, поддержка HDCP, HDMI, VGA цена 3890р

Блок питания: FSP ATX-600W характеристики: Максимальная нагрузка: +3.3V, +5V, +12V, +5VSB, -12V Мощность блока питания: 600 Вт Входное напряжение: 220~240 Вольт Блок питания: ATX 12V v.2.2 цена 1950р

Видеокарта: NVIDIA GeForce4 MX 440 with AGP8X характеристики: Графический процессор NVIDIA GeForce4 MX 440 with AGP8X Интерфейс AGP Техпроцесс 15 нм Максимальное разрешение 2560x1600 Частота графического процессора 274 МГц Объем видеопамяти 256 Мб Тип видеопамяти GDDR2 Частота видеопамяти 2700 МГц Разрядность шины видеопамяти 128 бит Частота RAMDAC 350 МГц Разъемы DVI, поддержка HDMI, VGA Продажа:800р

Блок питания: FSP ATX-300W характеристики: Максимальная нагрузка: +3.3V, +5V, +12V, +5VSB, -12V

Мощность блока питания: 300 Вт Входное напряжение: 220~240 В Продажа:250р

Монитор: Philips 226V3LSB/62 характеристики: Тип ЖК-матрицы TFT TN Сенсорный Нет Диагональ 21.5 " Максимальное разрешение Full HD (1920x1080) Соотношение сторон кадра 16:9 Технология LED Есть Разъемы D-sub 1 шт, VGA цена 4390р

Итог: 21980

Монитор: LG 774FT [17" CRT] (13094527) характеристики: Диагональ 17" (43.2 см) Видимая область 16" (40.6 см) Точка 0.24 мм Тип ЭЛТ Частота горизонтальной развертки 30 - 70 кГц Частота вертикальной развертки 50 - 160 Гц Потребление энергии 140 Вт (вкл. макс.), 8 Вт (режим ожидания), 3 Вт (откл) Продажа:490р

Мы узнали, что компьютер, собранный в магазине, с такими же комплектующими стоит 26.450 рублей. Таким образом, апгрейд ПК выгоднее.

Содержание отчета.

Отчет должен содержать:

цель работы;

индивидуальное задание;

описание выполнения индивидуального задания;

ответы на контрольные вопросы;

выводы.

Контрольные вопросы

1. Что такое апгрейд компьютера?

2. Что делать со старыми комплектующими после модернизации компьютера?

3. Чем выгодна самостоятельная модернизация?

Практическая работа № 6

Тестирование HDD и приводов, запись технических характеристик.

Цель работы: научиться работать с программами по тестированию жестких дисков и

приводов. Научиться разбираться в основных характеристиках.

Оборудование: учебный персональный компьютер.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3

ОК 4, ОК 9

Программное обеспечение: операционная система, презентация, тестовые программы.

Теоретические основы

Тестирование жестких дисков используют если возникло подозрение на нехорошее

поведение жесткого диска, то ниже представлены программы для подробного

тестирования дисков по многим параметрам. Но для начала лучше использовать

параметры SMART. Если они показывают, что есть проблемы, то нужно скопировать

информацию на другой носитель и дальше тестировать другими тестами не нужно.

ПРОГРАММЫ ПО ТЕСТИРОВАНИЮ ЖЕСТКИХ ДИСКОВ

VICTORIA

ОСНОВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГРАММЫ

• Чтение паспорта диска и вывод на экран полной технической информации о

накопителе.

• Определение установленных в системе ATA/SATA контроллеров (включая

дополнительные).

• Управление уровнем акустического шума.

• Просмотр S.M.A.R.T. параметров накопителя. быстрая оценка его состояния по

псевдографическим шкалам и по регистру статуса.

• Работа с Host Protected Area: изменение и восстановление физического объема диска.

• 5 режимов тестирования поверхности: верификацией, чтением и записью, с подсчетом

и отображением адресов дефектных блоков.

• 2 режима построения графика поверхности: полный и оценочный (аналогично тому,

как сделано в программе HD Tach).

• Дефектоскоп: анализ состояния поверхности 3-мя видами тестов, с подсчетом и

отображением нестабильных участков, с указанием точных адресов каждого нестабильного

сектора и автоматическим занесением их в текстовый файл.

• Тестирование буферной памяти и интерфейса на наличие «глюков» и искажения

информации при приеме и передаче.

• Измерение частоты вращения вала HDD, в том числе на новых дисках без поля

INDEX.

• Скрытие дефектов поверхности методом переназначения секторов из резерва (remap)

на любом из 3-х тестов.

• Измерение производительности жесткого диска (бенчмарк функции):

• измерение скорости линейного, нелинейного и случайного чтения с HDD.

• измерение скорости позиционирования головок HDD и времени доступа к секторам.

• Измерение скорости чтения графическими методами.

• Очистка диска (или его части) от информации – «низкоуровневое форматирование».

• Управление опциями безопасности: установка пароля на HDD, снятие пароля, быстрое

стирание информации без возможности её восстановления и т.п.

• Возможность остановки и запуска шпиндельного двигателя HDD.

• Тест позиционирования головок HDD (аналогично тому, как это делает ОС при

интенсивной работе), с целью выявления надежности и термоустойчивости дисковой

подсистемы ПК (приводит к разогреву HDD).

• Посекторное копирование произвольной области HDD в файл, с пропуском дефектных

участков (может быть полезно для спасения информации с поврежденного диска).

• Посекторное копирование файлов на HDD.

• Просмотр информации о логических разделах HDD с указанием границ разделов (без

определения HDD в BIOS).

• Индикация режимов работы HDD, содержимого регистров, и визуализация кодов

ошибок по индикаторным лампочкам.

• Встроенная контекстно-зависимая система помощи.

• Существует 2 версии программы для DOS и для Windows.

MHDD

Одной из лучших программ для тестирования жестких дисков по праву

считается MHDD. Тест MHDD позволяет протестировать поверхность жестких дисков на

наличие, так называемых, bad-секторов или bad-блоков, проверить и управлять

системой SMART и многое другое.

Тестовая программа жестких дисков MHDD распространяется в виде образа ISO, для

последующей записи и загрузки с компакт-диска и в виде распаковывающегося на флоппи-

дисковод FDD архива. Обе версии являются загрузочными и не требуют наличия

установленной операционной системы на ПК, поэтому являются очень удобными в

использовании тестами.

Тестовая программа MHDD состоит всего из двух файлов: mhdd.exe – исполнительный

файл теста, иmhdd.hlp – файл справки для MHDD. После первого запуска программы

создается специальный лог-файл, собирающий информацию обо всех действиях и

результатах тестов.

Главное отличие теста MHDD от многих других тестов винчестера заключается втом,

что MHDD не использует функции BIOS и прерывания, поэтому не обращает внимание на

наличие разделов, типы файловых систем и ограничения BIOS. Благодаря встроенной

справке, использование теста винчестеров MHDD не должно вызвать сложностей, для

доступа к разделу помощи просто нажмите F1.

Для сканирования и проверки жесткого диска на bad-блоки просто выберите необходимый

винчестер, нажав SHIFT+F3 и номер жесткого диска. Далее выполните команду SCAN и

нажмите F4 для тестирования жесткого диска по-умолчанию. Более подробно работу

тестовой утилиты жестких дисковMHDD мы рассмотрим в следующих статьях.

Итак, вы можете наблюдать за процессом тестирования. Обратите внимание, что серые

блоки на экране обозначают нормально читающиеся блоки жесткого диска. Зеленые,

желтые, красные и коричневые секторы обозначают завышенное время чтения/записи на

винчестер. Значение UNC -xобозначает наличие нечитаемого блока (bad-сектора). В правой

части экрана вы можете видеть таблицу со значениями всех секторов жесткого диска.

Последние версии программы позволяют тестировать жесткие диски форматов не только

IDE, но и SATA (Serial ATA), что позволяет использовать MHDD для тестирования

современной продукции накопителей. Скачать программу можно бесплатно с сайта

производителя. Там же можно скачать и документацию к программе.

УТИЛИТЫ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ЖЕСТКИХ ДИСКОВ

Программы диагностики дисков можно найти на сайтах их производителей

Western Digital: Data Lifeguard Tools (необходимо выбрать модель диска).

Seagate: SeaTools

Hitachi: Drive Fitness Test

HDDSCAN

Это очень простая и бесплатная программа для низкоуровневой

диагностики накопителей HDD в операционной системе Windows. Программа поддерживает

диски IDE/SATA/SCSI, RAID массивы, внешние накопители USB/Firewire, флеш-карты. В

программе реализован механизм проверки дисков и отправки отчётов по e-mail по

расписанию. Также программа умеет сканировать поверхность, строить график скорости

чтения, просматривать атрибуты SMART, настраивать AAM, APM (Power Management).

Порядок выполнения работы

1. Скачать любую программу и протестировать HDD?

2. Записать технические характеристики

3. Используя сеть интернет найти программы для тестирования приводов, установить и

результат тестирования записать?

Содержание отчета.

Отчет должен содержать:

цель работы;

индивидуальное задание;

описание выполнения индивидуального задания;

ответы на контрольные вопросы;

выводы.

Контрольные вопросы

1. Указать основные возможности программ тестирования жестких дисков.

2. Записать известные фирмы производителей жестких дисков?

3. Какие жесткие диски называются твердотельные или SSD, сравнить принцип работы с

HDD – классический?

Практическая работа № 7

Тестирование памяти и запись характеристик. BIOS.

Цель работы: приобрести навыки в тестирование памяти. Научиться ориентироваться в

характеристиках памяти. Работа с BIOS по настройке памяти.

Оборудование: учебный персональный компьютер.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3

ОК 4, ОК 5

Программное обеспечение: операционная система, презентация, тестовые программы.

Теоретические основы

Оперативная память (или ОЗУ) является важнейшим составляющим элементом

современного компьютера. Именно она хранит все временные данные и команды,

предоставляет их для обработки центральным процессором, без нее невозможна запись на

диск, вывод данных на печать или на экран монитора.

Данные оперативной памяти доступны лишь во время работы компьютера, после

выключения они пропадают. Отсюда важно, чтобы данные, которые были записаны в

оперативную память и прочитаны из нее были одинаковыми. А это может быть

гарантированно лишь в том случае, если во время записи и хранения не возникло никаких

ошибок или повреждений.

Модули памяти представляю собой

плату с размещенными на ней

микросхемами. Следует заметить, что

модули памяти являются одними из

наиболее надежных составляющих

компьютера, а покупка не работающих

модулей памяти практически

невозможна, поскольку модули проходят

тщательную проверку перед

поступлением в продажу. Однако

идеальные вещи бывают только в

сказках, а значит, надежность модулей памяти все-таки может подвести в реальных

условиях.

Что может повредить модули памяти?

На самом деле факторов очень много. Среди наиболее частых причин выхода памяти из

строя следует вспомнить статическое электричество на ваших руках в то время, когда вы

касаетесь к памяти, неисправность блока питания компьютера, или перепады напряжения в

сети. Случается и так, что пользователи, желая повысить скорость работы памяти (разогнать

ее) путем повышения питающего напряжения просто сжигают ее. Нежелательно также

попадание пыли внутрь системного блока, поскольку это чревато как повышением

температуры вплоть до перегрева карты памяти, так и банальным замыканием контактов.

Следует понимать, что модули памяти не поддаются ремонту, как другие отдельные части

компьютера, поэтому следует выбирать модули, на которые дается нормальная гарантия, а

не самые дешевые предложения.

Тестирование оперативной памяти компьютера – основные признаки неисправности

оперативной памяти:

- появление «синего экрана» при установке ОС Windows;

- периодическое появление «синих экранов» во время работы и сбои в работе (виновата в

этом может быть не только память);

- частые сбои во время операций, требующих интенсивное использование памяти (таких как

трехмерные игры, компиляция, тесты, …);

- появление графически голограмм на экране;

- проблемы во время загрузки компьютера (темный экран, продолжительные звуковые

сигналы, …).

Тестирование оперативной памяти и ее проверка:

Прежде, чем запускать какую-либо утилиту для тестирования памяти, необходимо узнать,

сколько модулей памяти на данный момент установлено на компьютере. Для этого может

потребоваться даже открыть системный блок. Следует иметь в виду, что в ряде случаев вы

потеряете гарантию на системный блок в случае, если откроете системный блок

самостоятельно. В таком случае целесообразней будет отдать системный блок для ремонта в

сервисный центр. Узнали, сколько модулей памяти в системном блоке? Теперь можно

переходить к их тестированию с помощью специальных программ.

Программа Memtest86+предназначенная для тестирования оперативной памяти.

Данная утилита может быть запущена с компакт-диска, флешки или загрузочной дискеты.

Программа выдаст вам подробную информацию об основных характеристиках компьютера,

процессоре, чипсете, типе используемой памяти и ее скорости. Утилита может работать в

основном и расширенном режимах работы (basic и advanced). Отличаются они главным

образом временем тестирования. Основной режим дает возможность ознакомиться с

глобальными проблемами с памятью, расширенный – провести более тщательное и

результативное тестирование.

Данная программа позволяет создать загрузочную дискету или диск. Таким образом,

запустив во время загрузки программу, вы сможете выполнить основной тест

автоматически. При этом информация о системе будет выведена в левой части экрана, а о

найденных ошибках – в правой нижней.

Тестирование оперативной памяти при помощи программы Docmem.

Программа Docmem представляет собой удобную среду, предназначенную для тестирования

памяти. Как и описанная выше, данная программа может работать в двух режимах: быстром

(quick) и основном (burn in), выполняемом до остановки пользователем. Установив

программу, следует запустить диагностический тест (quick test). Информация об

обнаруженных ошибках отобразится в нижней части экрана.

Windows memory diagnostic от компании Microsoft.

Как уже понятно из названия, программа предназначена для диагностирования работы

оперативной памяти. Пользователям она предоставляется в виде обычного установочного

файла и программы позволяющей создавать загрузочные дискеты/диски. Данная программа

проста в пользовании. Она имеет дополнительный набор тестов, позволяющих проверить

компьютер и определить какой именно из установленных в системе модулей памяти

проблемный.

В Windows 7 программа встроена по умолчанию. Открыть ее можно через меню «Пуск |

Панель управления | Администрирование | Средство проверки памяти Windows».

После выявления ошибок следует выяснить, что явилось их причиной. Как это сделать?

Можно заменить неисправный модуль (в случае, если гарантийный срок на системный блок

еще не закончился, это могут сделать для Вас по гарантии).

В случае, если модуль лишь один можно попробовать переставить его в другой разъём,

после чего запустить тестирование снова (не факт, что виновата именно память, а не

разъем). Если ошибок при этом не появится – значит, в их появлении был виноват разъем

или контакт между модулем и разъемом. Если появятся – скорее всего, проблема все-таки в

модуле памяти.

Рассмотрим аналогичную ситуацию для случая, когда вы используете несколько модулей

памяти. В таком случае неисправным может оказаться любой из модулей и любой из

разъемов. Какой выход? Достать все модули памяти и поочередно вставить их в один и тот

же разъем. Если не будет работать один из модулей – скорее всего ошибка в нем, если

проблема будет со всеми модулями – возможно на самом деле неисправен разъем,

процессор или материнская плата.

Кроме того возможна ситуация, когда по одному модули проходят тестирование нормально,

а при одновременной установке всех модулей появляются ошибки. Это говорит о

неисправности одного из разъемов – следует повторить аналогичное тестирование на

работоспособность каждого из разъемов.

Приведенные советы помогут вам установить, с каким именно модулем памяти проблемы, а

программы дадут возможность понять, с какого именно рода проблемой вы столкнулись.

BIOS и оперативная память

Настройка оперативной памяти — один из самых сложных вопросов при конфигурировании

BIOS Setup. Указание заведомо заниженных таймингов, хоть и обеспечивает высокую

стабильность работы компьютера, способно отрицательно сказаться на быстродействии.

Если же выставить слишком агрессивные значения, может, наоборот, пострадать

стабильность работы. Важно найти оптимум, гарантирующий отсутствие сбоев и, при этом,

обеспечивающий максимально возможную скорость работы компьютера.

Контроль четности — универсальная опция, которая может относиться к любому типу

памяти. Модуль памяти с контролем четности (ECC) позволяет гарантировать целостность

сохраняемых данных (отсутствие в них ошибок), а если ошибка все же произошла, работа

компьютера будет прекращена. Эта возможность особенно актуальна для серверов и

мощных рабочих станций.

Увеличить быстродействие при обращении к оперативной памяти можно, включив

чередование банков и оптимизировав работу многоканального контроллера памяти.

Помимо задания непосредственно задержек при работе оперативной памяти часто можно

настроить и режимы обращения к памяти со стороны других компонентов.

Расширенный профиль позволяет модуля памяти считать из микросхемы SDP не только

четыре основных тайминга (tCL, tRCD, tRP и tRAS) и рабочую частоту, но и

вспомогательные тайминги, оптимальное напряжение питания и т.д.

Если в вашей системе установлено 4 и более Гбайта оперативной памяти, для

максимального ее использования могут потребоваться дополнительные настройки.

Занявшись ручным управлением сигналами можно добиться максимальной стабильности

системы, что особенно важно, если вы занимаетесь разгоном.

Затенение — это перенос в оперативную память содержимого ПЗУ всевозможных

«интеллектуальных» карт расширения, имеющих свой BIOS. Поскольку доступ к

оперативной памяти требует заметно меньше времени, чем обращение непосредственно к

ПЗУ с BIOS карты, то и обмен данными с такой картой происходит быстрее.

Кэширование — это перенос данных из более медленной памяти в более быструю (в данном

случае в оперативную память).

Порядок выполнения работы

1. Протестировать оперативную память предложенными программами в теории выше.

2. Записать основные характеристики оперативной памяти.

Содержание отчета.

Отчет должен содержать:

цель работы;

индивидуальное задание;

описание выполнения индивидуального задания;

ответы на контрольные вопросы;

выводы.

Контрольные вопросы

1. Записать какие возможности настройки оперативной памяти позволяет сделать в BIOS.

2. Укажите какие программы Вы знаете при тестировании оперативной памяти (кроме

указанных выше)?

3. Для чего нужен тайминг оперативной памяти?

Практическая работа № 8

«Диагностика состояния НЖМД».

Цель работы:

− приобрести практический опыт использования специализированого программного

обеспечения для контроля и диагностики состояния НЖМД, восстановления

работоспособности компьютерных систем ;

− приобрести умения по анализу результатов диагностики состояния НЖМД;

− приобрести умения работы с технической документацией и источниками сети

Интернет;

− закрепить знания по основным методам диагностики НЖМД.

Оборудование, ПО:

− ПЭВМ в сборе;

− Live CD «RB-CD»;

− справочная литература или доступ в сеть Интернет.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3

ОК 4, ОК 5

Порядок работы:

1) Загрузите операционную систему с Live CD «RB-CD»;

2) Перейдите в раздел: Утилиты по работе с жесткими дисками, как показано на рисунке 13

Рисунок 1 – Выбор раздела

3) Запустите утилиту MHDD, как показано на рисунке 14

Рисунок 2 – Выбор утилиты MHDD

4) Если у вас HDD имеет интерфейс ATA или SATA, то запустите MHDD без поддержки

SCSI, как показано на рисунке 15

Рисунок 3 – Выбор типа интерфейса

5) Выберите диск, который вы хотите исследовать: введите его номер по списку, как

показано на рисунке 16. Вы можете вызвать это меню в любое время нажатием клавиш

<Shift>+<F3>.

В этом и некоторых других примерах, программы запускались на виртуальной

машине, чтобы получить снимки экрана. Поэтому название устройств «VMwareVirtual

IDE HardDrive»

Рисунок 4 – Выбор устройства

6) Указав диск, например 1, нажмите клавишу <Enter>. Программа готова работать с этим

винчестером. В верхней части экрана расположены регистры или флаги. Любое IDE или

SATA устройство должно сообщать DRIVE READY и DRIVE SEEK COMPLETE, т. е.

должны быть подсвечены флаги DRDY и DRSC. Флаг BUSY сигнализирует, что

накопитель выполняет какую-либо операцию, например чтение или запись.

7) Для получения информации о диске введите команду ID. Другая команда, EID, выводит

более подробные сведения, как показано на рисунке 17.

Рисунок 5 – Вывод подробной информации

Поясните результаты, вывода команды EID, прокомментировав значение параметров.

8) Для сканирования магнитной поверхности НЖМД нажмите клавишу <F4> или введите

команду SCAN и нажмите клавишу <Enter>. Вы увидите меню, где сможете изменить

некоторые настройки. По умолчанию номер начального сектора равен нулю (стартовый

сектор), а номер конечного сектора равен максимально возможному (конец диска). Все

функции, которые могут изменить данные на диске (Remap, EraseDelays), по умолчанию

выключены. Для начала сканирования вновь нажмите клавишу <F4>. MHDD сканирует

накопители блоками. Для винчестеров один блок равен 255 секторам (130 560 байтам).

По мере сканирования на экране строится карта блоков. Справа от нее приводится

"легенда", как показано на рисунке 18. Чем меньше время доступа к блоку, тем лучше.

Если при обращении к блоку возникают проблемы, то время увеличивается, если же

возникает ошибка, то на карте отображается соответствующий символ.

Рисунок 6 – Сканирование системы

Все, что перечислено в легенде ниже вопросительного знака (превышения

допустимого времени обращения), является разными вариантами нечитаемых блоков.

Расшифровка этих ошибок следующая:

UNC –Uncorrectable Error (неисправимая ошибка)

ABRT – Abort (команда отвергнута)

IDNF – Sector ID Notfound (идентификатор сектора не найден)

AMNF – Adress Mark Not Found (адресная метка не найдена)

T0NF – Track 0 NotFound (невозможно найти нулевую дорожку)

ВВК – BadBlocK ("плохой" блок без указания причины)

Карта позволяет визуально судить о некоторых типичных проблемах. Исходя из

характера обнаруженных дефектов, вы в состоянии сделать прогноз: насколько можно

доверять этому винчестеру, скоро ли он выйдет из строя? Регулярно повторяющиеся блоки с

увеличенным временем доступа – результат позиционирования головок на очередной

цилиндр. Это совершенно нормально. Беспорядочно разбросанные блоки с разного рода

дефектами – признак общей деградации привода НЖМД.

Строго и регулярно повторяющиеся одинаковые группы недоступных блоков –

признак неисправной головки. При форматировании все блоки, которые должна

обслуживать эта головка, будут помечены в файловой системе как «плохие». В зависимости

от числа головок (пластин) емкость диска уменьшается на 1/4, 1/3, или даже наполовину.

9) Поясните назначение индикаторов и полей на экране – рисунок 19.

Рисунок 7 – Индикаторы и флаги

Розовая секция:

Желтая секция:

Зеленая секция:

Голубая секция:

10) Произведите программный ремонт диска. Основной способ – принудительное

переназначение секторов (remapping). Нажмите клавишу <F4>. В меню настроек

включите функции Remap и EraseDelays. Вновь нажмите клавишу <F4>. Теперь в ходе

сканирования дефектные блоки будут заноситься в список неисправных (hadlist) и

заменяться блоками из резервной области. Эта операция довольно долгая, и она

разрушает данные на диске. После такой обработки диск, по идее, должен освободиться

от ошибок. Это произойдет, если число «плохих секторов» не превышает количество

секторов, зарезервированных для переназначения.

11) Сравните количество неисправных блоков до и после «Программного ремонта»

Результаты поясните:

12) Сделайте Вывод о возможности дальнейшего использования данного накопителя:

Вопросы к защите лабораторной работы:

13) Поясните термин «Bad Block».

14) Поясните термин «сектор».

15) Поясните термин «кластер».

16) Поясните термин «цилиндр».

17) Поясните термин «зона».

Практическая работа № 9

Программы обслуживания flash накопителей

Тестирование flash и USB - накопителей и запись характеристик.

Цель работы: Изучить устройство и характеристики флэш-памяти, её особенности и

продиагностировать скорость передачи данных флэш-памяти; научиться работать с

программами по тестированию флэш- карт и флэш-накопителей. Научиться разбираться в

основных характеристиках.

Оборудование: учебный персональный компьютер.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3

ОК 4, ОК 5

Программное обеспечение: операционная система, презентация, тестовые программы.

Теоретические основы

Флеш-память (англ. Flash-Memory) — разновидность твердотельной полупроводниковой

энергонезависимой перезаписываемой памяти. Она может быть прочитана сколько угодно

раз, но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (максимально — около

миллиона циклов). Распространена флеш-память, выдерживающая около 100 тысяч циклов

перезаписи — намного больше, чем способна выдержать дискета или CD-RW. Не содержит

подвижных частей, так что, в отличие от жёстких дисков, более надёжна и компактна.

Благодаря своей компактности, дешевизне и низкому энергопотреблению флеш-память

широко используется в цифровых портативных устройствах — фото- и видеокамерах,

диктофонах, MP3-плеерах, КПК, мобильных телефонах, а также смартфонах и

коммуникаторах. Кроме того, она используется для хранения встроенного программного

обеспечения в различных устройствах (маршрутизаторах, мини-АТС, принтерах, сканерах,

модемax), различных контроллерах. Также в последнее время широкое распространение

получили USB флеш-накопители («флешка», USB-драйв, USB-диск), практически

вытеснившие дискеты и CD. Одним из первых флешки JetFlash в 2002 году начал выпускать

тайваньский концерн Transcend. На конец 2008 года основным

недостатком, не позволяющим устройствам на базе флеш-памяти вытеснить с рынка

жёсткие диски, является высокое соотношение цена/объём, превышающее этот параметр у

жестких дисков в 2—3 раза. В связи с этим и объёмы флеш-накопителей не так велики. Хотя

работы в этих направлениях ведутся. Удешевляется технологический процесс, усиливается

конкуренция. Многие фирмы уже заявили о выпуске SSD-накопителей объёмом 256 Гб и

более. Например в ноябре 2009 года компания OCZ предложила SSD-накопитель ёмкостью

1 Тб и 1,5 млн циклов перезаписи. Ещё один недостаток устройств на базе флеш-памяти по

сравнению с жёсткими дисками — как ни странно, меньшая скорость. Несмотря на то, что

производители SSD-накопителей заверяют, что скорость этих устройств выше скорости

винчестеров, в реальности она оказывается ощутимо ниже. Конечно, SSD-накопитель не

тратит подобно винчестеру время на разгон, позиционирование головок и т. п. Но время

чтения, а тем более записи, ячеек флеш-памяти, используемой в современных SSD-

накопителях, больше. Что и приводит к значительному снижению общей

производительности. Справедливости ради следует отметить, что последние модели SSD-

накопителей и по этому параметру уже вплотную приблизились к винчестерам. Однако, эти

модели пока слишком дороги.

Принцип действия

Флеш-память хранит информацию в массиве транзисторов с плавающим затвором,

называемых ячейками (англ. cell). В традиционных устройствах с одноуровневыми ячейками

(англ. single-level cell, SLC), каждая из них может хранить только один бит. Некоторые

новые устройства с многоуровневыми ячейками (англ. multi-level cell, MLC) могут хранить

больше одного бита, используя разный уровень электрического заряда на плавающем

затворе транзистора.

NOR

В основе этого типа флеш-памяти лежит ИЛИ-НЕ элемент (англ. NOR), потому что в

транзисторе с плавающим затвором низкое напряжение на затворе обозначает единицу.

Транзистор имеет два затвора: управляющий и плавающий. Последний полностью

изолирован и способен удерживать электроны до 10 лет. В ячейке имеются также сток и

исток. При программировании напряжением на управляющем затворе создаётся

электрическое поле и возникает туннельный эффект. Некоторые электроны туннелируют

через слой изолятора и попадают на плавающий затвор, где и будут пребывать. Заряд на

плавающем затворе изменяет «ширину» канала сток-исток и его проводимость, что

используется при чтении.

Программирование и чтение ячеек сильно различаются в энергопотреблении:

устройства флеш-памяти потребляют достаточно большой ток при записи, тогда как при

чтении затраты энергии малы.

Для стирания информации на управляющий затвор подаётся высокое отрицательное

напряжение, и электроны с плавающего затвора переходят (туннелируют) на исток.

В NOR-архитектуре к каждому транзистору необходимо подвести индивидуальный

контакт, что увеличивает размеры схемы. Эта проблема решается с помощью NAND-

архитектуры.

NAND

В основе NAND-типа лежит И-НЕ элемент (англ. NAND). Принцип работы такой же,

от NOR-типа отличается только размещением ячеек и их контактами. В результате уже не

требуется подводить индивидуальный контакт к каждой ячейке, так что размер и стоимость

NAND-чипа может быть существенно меньше. Также запись и стирание происходит

быстрее. Однако эта архитектура не позволяет обращаться к произвольной ячейке.

NAND и NOR-архитектуры сейчас существуют параллельно и не конкурируют друг с

другом, поскольку находят применение в разных областях хранения данных.

История

Флеш-память была изобретена инженером компании Toshiba Фудзио Масуокой в 1984

году. Название «флеш» было придумано также в Toshiba коллегой Фудзио, Сёдзи

Ариидзуми, потому что процесс стирания содержимого памяти ему напомнил фотовспышку

(англ. flash). Масуока представил свою разработку на IEEE 1984 International Electron

Devices Meeting (IEDM), проходившей в Сан-Франциско, Калифорния. Intel увидела

большой потенциал в изобретении и в 1988 году выпустила первый коммерческий флеш-чип

NOR-типа.

NAND-тип флеш-памяти был анонсирован Toshiba в 1989 году на International Solid-

State Circuits Conference. У него была больше скорость записи и меньше площадь чипа.

На конец 2008 года, лидерами по производству флеш-памяти являются Samsung (31 %

рынка) и Toshiba (19 % рынка, включая совместные заводы с Sandisk). (Данные согласно

iSupply на Q4’2008).

Стандартизацией чипов флеш-памяти типа NAND занимается Open NAND Flash

Interface Working Group (ONFI). Текущим стандартом считается спецификация ONFI версии

1.0, выпущенная 28 декабря 2006 года. Группа ONFI поддерживается конкурентами Samsung

и Toshiba в производстве NAND-чипов: Intel, Hynix и Micron Technology.

Характеристики

Скорость некоторых устройств с флеш-памятью может доходить до 100 Мб/с. В

основном флеш-карты имеют большой разброс скоростей и обычно маркируются в

скоростях стандартного CD-привода (150 килобайт/с). Так, указанная скорость в 100×

означает 100 × 150 килобайт/с = 14,65 мегабайт/с.

В основном объём чипа флеш-памяти измеряется от килобайт до нескольких гигабайт.

В 2005 году Toshiba и SanDisk представили NAND-чипы объёмом 1 Гб, выполненные

по технологии многоуровневых ячеек, где один транзистор может хранить несколько бит,

используя разный уровень электрического заряда на плавающем затворе.

Компания Samsung в сентябре 2006 года представила 8-гигабайтный чип,

выполненный по 40-нм технологическому процессу.

В конце 2007 года Samsung сообщила о создании первого в мире MLC (multi-level cell)

чипа флеш-памяти типа NAND, выполненного по 30-нм технологическому процессу с

ёмкостью чипа 8 Гб. В декабре 2009 году компанией начато производство этой памяти, но

объёмом 4 Гб (32 Гбит).

В то же время, в декабре 2009 года, Toshiba заявила, что 64 Гб NAND память уже

поставляется заказчикам, а массовый выпуск начнётся в первом квартале 2010 года.

Для увеличения объёма в устройствах часто применяется массив из нескольких чипов.

К 2007 году USB устройства и карты памяти имели объём от 512 Мб до 64 Гб. Самый

большой объём USB-устройств составлял 4 терабайта.

Файловые системы

Основное слабое место флеш-памяти — количество циклов перезаписи. Ситуация

ухудшается также в связи с тем, что операционные системы часто записывают данные в

одно и то же место. Часто обновляется таблица файловой системы, так что первые сектора

памяти израсходуют свой запас значительно раньше. Распределение нагрузки позволяет

существенно продлить срок работы памяти.

Для решения этой проблемы были созданы специальные файловые системы: JFFS2 и

YAFFS[ для GNU/Linux и exFAT для Microsoft Windows.

USB флеш-носители и карты памяти, такие, как Secure Digital и CompactFlash, имеют

встроенный контроллер, который производит обнаружение и исправление ошибок и

старается равномерно использовать ресурс перезаписи флеш-памяти. На таких устройствах

не имеет смысла использовать специальную файловую систему и для лучшей

совместимости применяется обычная FAT.

Применение

Флеш-память наиболее известна применением в USB флеш-накопителях (англ. USB

flash drive). В основном применяется NAND-тип памяти, которая подключается через USB

по интерфейсу USB mass storage device (USB MSC). Данный интерфейс поддерживается

всеми современными операционными системами.

Благодаря большой скорости, объёму и компактным размерам USB флеш-накопители

полностью вытеснили с рынка дискеты. Например, компания Dell с 2003 года перестала

выпускать компьютеры с дисководом гибких дисков.

В данный момент выпускается широкий ассортимент USB флеш-накопителей, разных

форм и цветов. На рынке присутствуют флешки с автоматическим шифрованием

записываемых на них данных. Японская компания Solid Alliance даже выпускает флешки в

виде еды.

Есть специальные дистрибутивы GNU/Linux и версии программ, которые могут

работать прямо с USB носителей, например, чтобы пользоваться своими приложениями в

интернет-кафе.

Технология ReadyBoost в Windows Vista способна использовать USB флеш-накопитель

или специальную флеш-память, встроенную в компьютер, для увеличения быстродействия.

На флеш-памяти также основываются карты памяти, такие как Secure Digital (SD) и

Memory Stick, которые активно применяются в портативной технике (фотоаппараты,

мобильные телефоны). Флеш-память занимает большую часть рынка переносных носителей

данных.

NOR-тип памяти чаще применяется в BIOS и ROM-памяти устройств, таких, как DSL-

модемы, маршрутизаторы и т. д. Флеш-память позволяет легко обновлять прошивку

устройств, при этом скорость записи и объём для таких устройств не так важны.

Сейчас активно рассматривается возможность замены жёстких дисков на флеш-

память. В результате увеличится скорость включения компьютера, а отсутствие движущихся

деталей увеличит срок службы. Например, в XO-1, «ноутбуке за 100 $», который активно

разрабатывается для стран третьего мира, вместо жёсткого диска будет использоваться

флеш-память объёмом 1 Гб. Распространение ограничивает высокая цена и меньший срок

службы, чем у жёстких дисков, из-за ограниченного количества циклов перезаписи.

Типы карт памяти

Существуют несколько типов карт памяти, используемых в портативных устройствах:

CF (Compact Flash): карты памяти CF являются старейшим стандартом карт флеш-

памяти. Первая CF карта была произведена корпорацией SanDisk в 1994 году. Этот формат

памяти очень распространен. Чаще всего в наши дни он применяется в профессиональном

фото и видео оборудовании, так как ввиду своих размеров (43×36×3,3 мм) слот расширения

для Compact Flash-карт физически проблематично разместить в мобильных телефонах или

MP3-плеерах. Зато ни одна карта не может похвастаться такими скоростями, объемами и

надежностью, как CF.

MMC (Multimedia Card): карта в формате MMC имеет небольшой размер — 24×32×1,4

мм. Разработана совместно компаниями SanDisk и Siemens. MMC содержит контроллер

памяти и обладает высокой совместимостью с устройствами самого различного типа. В

большинстве случаев карты MMC поддерживаются устройствами со слотом SD.

RS-MMC (Reduced Size Multimedia Card): карта памяти, которая вдвое короче

стандартной карты MMC. Её размеры составляют 24×18×1,4 мм, а вес — около 6 г, все

остальные характеристики не отличаются от MMC. Для обеспечения совместимости со

стандартом MMC при использовании карт RS-MMC нужен адаптер.

DV-RS-MMC (Dual Voltage Reduced Size Multimedia Card): карты памяти DV-RS-MMC

с двойным питанием (1,8 и 3,3 В) отличаются пониженным энергопотреблением, что

позволит работать мобильному телефону немного дольше. Размеры карты совпадают с

размерами RS-MMC, 24×18×1,4 мм.

MMCmicro: миниатюрная карта памяти для мобильных устройств с размерами

14×12×1,1 мм. Для обеспечения совместимости со стандартным слотом MMC необходимо

использовать переходник.

SD Card (Secure Digital Card): поддерживается фирмами SanDisk, Panasonic и Toshiba.

Стандарт SD является дальнейшим развитием стандарта MMC. По размерам и

характеристикам карты SD очень похожи на MMC, только чуть толще (32×24×2,1 мм).

Основное отличие от MMC — технология защиты авторских прав: карта имеет

криптозащиту от несанкционированного копирования, повышенную защиту информации от

случайного стирания или разрушения и механический переключатель защиты от записи.

Несмотря на родство стандартов, карты SD нельзя использовать в устройствах со слотом

MMC.

SDHC (SD High Capacity, SD высокой ёмкости): Старые карты SD (SD 1.0, SD 1.1) и

новые SDHC (SD 2.0) и устройства их чтения различаются ограничением на максимальную

ёмкость носителя, 4 Гб для SD и 32 Гб для SDHC. Устройства чтения SDHC обратно

совместимы с SD, то есть SD-карта будет без проблем прочитана в устройстве чтения SDHC,

но в устройстве SD карта SDHC не будет читаться вовсе. Оба варианта могут быть

представлены в любом из трёх форматов физических размеров (стандартный, mini и micro).

miniSD (Mini Secure Digital Card): От стандартных карт Secure Digital отличаются

меньшими размерами 21,5×20×1,4 мм. Для обеспечения работы карты в устройствах,

оснащённых обычным SD-слотом, используется адаптер.

microSD (Micro Secure Digital Card): являются на настоящий момент (2008) самыми

компактными съёмными устройствами флеш-памяти (11×15×1 мм). Используются, в первую

очередь, в мобильных телефонах, коммуникаторах, и т. п., так как, благодаря своей

компактности, позволяют существенно расширить память устройства, не увеличивая при

этом его размеры. Переключатель защиты от записи вынесен на адаптер microSD-SD.

Memory Stick Duo: данный стандарт памяти

разрабатывался и поддерживается компанией Sony. Корпус

достаточно прочный. На данный момент — это самая дорогая

память из всех представленных. Memory Stick Duo был

разработан на базе широко распространённого стандарта

Memory Stick от той же Sony, отличается малыми размерами

(20×31×1,6 мм).

Memory Stick Micro (M2): Данный формат является конкурентом формата microSD (по

аналогичному размеру), сохраняя преимущества карт памяти Sony.

xD-Picture Card: используются в цифровых фотоаппаратах фирм Olympus, Fujifilm и

некоторых других.

Скорости и время записи/чтения файлов.

Тестировании скорости чтения/записи с помощью специальных утилит показал что

скорость записи существенно меньше скорости чтения.

Порядок выполнения работы

Проведем вручную тест скорости записи/чтения флеш диска. Для этого будем

копировать/считывать информацию размером 920 мб, одним файлом и несколькими с

разным размером. При этом определим примерное время чтения/записи и вычислим

скорость передачи данных.

Чтение Запись

920 Мб 1 файл 318 файлов 1 файл 318 файлов

55 с 62 с 152 С 175 с

16,73 Мб/с 14,84 Мб/с 6,05 Мб/с 5,26 Мб/с

Проведенный тест опять же показал что скорость записи существенно меньше

скорости чтения. Еще можно заметить что скорость чтения/записи одного файла выше чем

скорость чтения/записи нескольких файлов сумма размеров, которых такая же как и у

одного файла.

Сделать вывод.

Содержание отчета.

Отчет должен содержать:

цель работы;

индивидуальное задание;

описание выполнения индивидуального задания;

ответы на контрольные вопросы;

выводы.

Контрольные вопросы

1. Какие типы памяти применяются в цифровых устройствах?

2. Какой объем памяти поддерживают современные телефоны?

3. Какой принцип работы у современных флэш-накопителей?

4. Какая файловая система используется в флэш-накопителях?

Практическая работа № 10

Технология работы со сканером.

Цель работы: приобрести навыки работы со сканером.

Оборудование: учебный персональный компьютер.

Программное обеспечение: операционная система, презентация.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3

ПК 2.4, ОК 4, ОК 5

Теоретические основы

Сканером (от английского scanner) называется устройство ввода, позволяющее вводить в

ЭВМ изображения. Ввод изображений может потребоваться при копировании, размножении

документов, для их редактирования с последующим размножением, а также в системах

хранения и поиска изображений. При комплектации сканером и высококачественным

печатающим устройством ПК превращается в АРМ для подготовки и издания различных

информационных материалов.

Сканеры характеризуются:

· разрешающей способностью (разрешением);

· количеством воспринимаемых оттенков;

· возможностью ввода цветных изображений;

· быстродействием;

· размером обрабатываемых изображений;

· стоимостью.

Обеспечить ввод напечатанного или рукописного текста можно одним из следующих

способов:

- использовать специальное устройство оптического распознавания символов;

- применить сканер с программными средствами для распознавания символов.

Устройства оптического распознавания символов весьма дороги и обладают ограниченными

возможностями. Проблемы возникают даже при вводе текстов с пропорциональными

шрифтами (с переменной шириной символа), не говоря уже о рукописных текстах.

При втором способе сканер, как обычно, вводит изображение. Затем оно читается

специальными программными средствами и преобразуется в текстовый формат. Здесь не

обойтись без методов искусственного интеллекта, в частности, теории распознавания

образов. Такое ПО достаточно сложно, но в этой области достигнуты заметные успехи. В

качестве примеров таких программ можно отметить продукцию отечественных фирм

FineReader и СuneiForm.

Одним из основных показателей качества системы ввода текстов является точность

идентификации вводимых символов, или вероятность ошибок при вводе.

Порядок выполнения работы

Используя документацию сканера, выясните характеристики предложенного для работы

сканера:

· разрешающую способность (разрешение);

· количество воспринимаемых оттенков;

· возможность ввода цветных изображений;

· быстродействие;

· размер обрабатываемых изображений.

Подключите сканер к ПО и установите соответствующий драйвер устройства. Осуществите

ввод текста. Используя специализированную программу Cuneiform или FineReader,

распознайте введенный текст. Изучите настройки программы для распознавания различных

языков. Распознавание следует проводить для разных источников: русский текст,

смешанный русско-английский текст, текст с таблицами и рисунками.

Материалы в отчет

При подготовке отчета по лабораторной работе следует использовать данные, полученные в

ходе работы. Следует привести характеристики используемого сканера. Необходимо

привести используемые настройки программы распознавания, а также результаты

сканирования различных источников: русский текст, смешанный русско-английский текст,

текст с таблицами и рисунками.

Контрольные вопросы

1. Какие известные программы используют для распознания текста?

2. Какие возможности предоставляют программы для распознавания текста?

3. От чего зависит качество распознания текста?

4. С какими элементами кроме текста работают программы для распознания текста?

Практическая работа № 11

Эксплуатация сканера, планшета и светового пера.

Цель работы: приобрести навыки эксплуатации сканера, планшета и светового пера.

Оборудование: учебный персональный компьютер, сканер.

Программное обеспечение: операционная система, презентация.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3

ОК 4, ОК 5

Теоретические основы

Сканер (англ. scanner) - устройство, которое, анализируя какой-либо объект (обычно

изображение, текст), создает цифровую копию изображения объекта

Принцип действия сканера состоит в следующем. Лампа холодного свечения (как в

копировальных аппаратах) создает световой поток, который отражается от оригинала и

считывается датчиком. Считанная и оцифрованная информация посылается в компьютер.

Виды сканеров

В зависимости от способа сканирования объекта и самих объектов сканирования

существуют следующие виды:

Планшетные – наиболее распространенный вид сканеров, поскольку обеспечивает

максимальное удобство для пользователя высокое качество и приемлемую скорость

сканирования. Представляет собой планшет, внутри которого вод прозрачным стеклом

расположен механизм сканирования.

Ручные – в них отсутствует двигатель, следовательно, объект приходится

сканировать пользователю вручную, единственным его плюсом является дешевизна и

мобильность, при этом он имеет массу недостатков низкое разрешение, малую скорость

работы, узкая полоса сканирования, возможны перекосы изображения, поскольку

пользователю будет трудно перемещать сканер постоянной скоростью.

Листопротяжные – лист бумаги вставляется в щель и протягивается по

направляющим роликам внутри сканера мимо лампы. Имеет меньшие размеры, по

сравнению с планшетным, однако может сканировать только отдельные листы, что

ограничивает его применение в основном офисами компаний. Многие модели имеют

устройство автоматической подачи, что позволяет быстро сканировать большое количество

документов.

Планетарные – применяются для сканирования книг или легко повреждающихся

документов. При сканировании нет контакта со сканируемым объектом (как в планшетных

сканерах).

Книжные – с V-образной колыбелью на основе цифровых фотоаппаратов. Являются

подвидом планетарных сканеров, однако имеют ряд отличий, среди которых -V-образная

колыбель, позволяющая сканировать книгу не раскрывая ее полностью, в режиме бережного

сканирования, поэтому часто используется библиотеками. Прижимное стекло, входящее в

состав конструкции, обеспечивает выпрямление страниц книги, и, следовательно,

изображения без искажений.

Барабанные – применяются в полиграфии, имеют большое разрешение (около 10

тысяч точек на дюйм). Оригинал располагается на внутренней или внешней стенке

прозрачного цилиндра (барабана).

Слайд-сканеры – как ясно из названия, служат для сканирования плёночных слайдов,

выпускаются как самостоятельные устройства, так и в виде дополнительных модулей к

обычным сканерам.

Сканеры штрих-кода — небольшие, компактные модели для сканирования штрих-

кодов товара в магазинах.

Характеристики сканеров

1. Оптическое разрешение

Разрешение измеряется в точках на дюйм (англ. dots per inch- dpi).

Является основной характеристикой сканера. Сканер снимает изображение не

целиком, а по строчкам. По вертикали планшетного сканера движется полоска

светочувствительных элементов и снимает по точкам изображение строку за строкой. Чем

больше светочувствительных элементов у сканера, чем больше точек он может снять с

каждой горизонтальной полосы изображения. Это и называется оптическим разрешением.

Стандартным разрешением для офисного сканера можно считать 300-600 точек на дюйм. На

сканерах указывается два значения, например 600х1200 dрi, горизонтальное — определяется

матрицей ССD, вертикальное - определяется количеством шагов двигателя на дюйм. Во

внимание следует принимать минимальное значение.

Это так называемое оптическое разрешение (физическое или реальное), т.е.

разрешение, которое способен дать непосредственно датчик сканера.

2. Интерполированное разрешение

Однако создаваемый сканером файл может оказаться и более высокого разрешения.

Существуют программы, которые путем интерполяции увеличивают разрешение. Такое

программное разрешение не сильно влияет на качество получаемого изображения и

используется только для определенных случаев работы с графикой. Это разрешение,

полученное при помощи математической обработки изображения, называется уже

интерполированным. Не все сканеры выполняют интерполяцию. Его практически не

применяют, потому что лучшие результаты можно получить, увеличив разрешение с

помощью графических программ после сканирования.

3. Скорость работы

В отличие от принтеров, скорость работы сканеров указывают редко, поскольку она

зависит от множества факторов. Иногда указывают скорость сканирования одной линии в

миллисекундах.

4. Глубина цвета

Глубина цвета определяется битностью информации о цвете в одной точке.

Измеряется количеством опенков, которые устройство способно распознать. Современные

сканеры выпускают с глубиной цвета 24, 30, 36 бит. Если сказано в характеристике сканера,

что глубина его цветопередачи 30 бит, то это означает следующее: в одной точке хранится

информация о 230=16,7 млн. цветов. Несмотря на то, что графические адаптеры пока не

могут работать с глубиной цвета больше 24 бит, такая избыточность позволяет сохранять

больше оттенков при преобразованиях картинки в графических редакторах.

После оцифровки текста он представляется в виде изображения и необходимо

провести его распознание. Для этого применяются несколько программ распознавания

оптических образов. С русским текстом могут работать программы FineReader и Cunie.

Таким образом, при работе с текстом будет следующая последовательность действий:

помещение оригинала на стекло сканера, запуск программы сканирования, получение

изображения, распознавание текста из изображения, помещение распознанного текста в

текстовой редактор и его редактирование, если это необходимо.

Если необходимо отсканировать рисунок, то изображение помещается на стекло

сканера, сканируется и записывается в графическом файле или обрабатывается в

графическом редакторе.

При отсутствии факсового аппарата, но при наличии факс-модемной платы в

компьютере возможна посылка факсовых сообщений, используя возможности сканера как

считывающего.

Руководство пользователя При выключении сканера из сети подождите минимум

10сек, и только тогда включайте его заново. Если включить сканер сразу, Вы можете его

повредить.

Теперь подключаем USB-кабель. Один край подсоединяем к USB-разъему сканера

(квадратный разъем), второй – в свободный USB-разъем на компьютере. Больше никаких

действий не потребуется.

Теперь что касается первого сканирования. Поднимаем крышку сканера, кладем

фотографию или документ, требующий сканирования, проверяем, чтобы он лежал ровно.

Опускаем крышку, нажимаем Старт (Start). На компьютере появится панель, на которой

будет отображено действие, которое нужно сделать. Выбираем путь сохранения файлов,

формат, затем нажимаем Сохранить (Save). После окончания сканирования можно будет

посмотреть обработанный файл в папке, которую Вы указали для сохранения.

Переходим к программам для сканирования. Одной из самых известных

является ABBYYFineReader. С ее помощью можно сканировать и распознавать тексты и

фотографии, сохранить отсканированную информацию в удобном для Вас формате

(поддерживает около 20 форматов), работать с изображениями и многое другое. Еще одной

удобной утилитой можно назвать VueScan 8.6.27(одна из последних версий). Кроме

стандартного сканирования в ней можно произвести улучшение полученного изображения.

Данная утилита поддерживает больше двух сотен моделей сканеров, работает с форматом

файла RAW, а так же имеет множество других плюсов.

Условие эксплуатации сканера, могут быть следующими:

1. Температура эксплуатации: 10 до 35 градусов цельсия. Температура хранения от -40 до 70

градусов цельсия.

2. Влажность по эксплуатации от 15 до 85% относительной влажности. Влажность при

хранении от 0 до 90% относительной влажности.

Порядок выполнения работы

1. Подключить сканер и проверить работоспособность используя программное обеспечение

для распознавания текста.

2. Определить характеристики сканера.

3. Используя сеть интернет выяснить каким образом подключается планшет и световое

перо?

Контрольные вопросы

1. Укажите принцип работы сканера?

2. Для чего используют штрих – код сканер?

3. Какие достоинства у листопротяжного сканера?

4. Какой сканер нужно использовать, что бы со сканировать с фотопленки?

5. Что означает портативный сканер?

6. Для чего применяются световое перо?

7. Какие виды планшетов существует?

Цель работы: Изучить этапы работы с программами сканирования с последующим

выводом документа на печать.

Перечень используемого оборудования 1. Монитор; 2. Системный блок; 3. Принтер; 4. Устройства ввода-вывода.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3, ОК 4, ОК 5

Краткие сведения из теории

Особенности сканирования для вывода на печать

Для вывода на печать используется широкий диапазон печатающих устройств — черно-белые лазерные принтеры, цветные принтеры и копировально-множительные устройства, а также рулонные и листовые печатные машины. Еще шире диапазон документов — от внутренних информационных бюллетеней до форм, рекламных материалов, журналов, книг, плакатов и высококачественных художественных репродукций. Требования к выводу цифровых изображений существенно зависят как от типа документа, так и от печатающего устройства.

При оцифровке изображений, предназначенных для вывода на печать, необходимо обращать особое внимание на следующие факторы:

- Размеры оригинала и конечного отпечатанного изображения.

- Разрешение при сканировании (или разрешение Photo CD, если используются коллекции изображений на CD).

- Выходное разрешение, основанное либо на разрешении принтера, либо на связи между разрешающей способностью изображения и пространственной частотой растра.

Практическая работа №12. Работа с программами сканирования и последующим выводом

документов на печать

- Формат файла, в котором сохраняется оцифрованное изображение.

- Соответствие характеристик сканера желательному уровню качества печати.

Преобразование графических форматов

С проблемой преобразования форматов графических файлов приходится сталкиваться, например, при подготовке мультимедиа проекта, размещаемого в Интернете. На Web-страницах должны быть графические объекты, подготовленные в формате .GIF или .JPG.

Преобразование форматов графических файлом можно выполнить с помощью графических пакетов, воспринимающих файлы разных форматов. Одним из таких графических пакетов является пакет Photo Editor, входящий в Microsoft Office. Этот пакет умеет работать практически со всеми наиболее распространенными форматами изображений: рисунками Windows, TIF, PCX, GIF, JPG, Kodak Photo CD. При этом он дает возможность конвертировать файлы из одного формата в другой с помощью обычной операции Save as...

При преобразовании файлов можно уточнить желаемые параметры. Например, можно выполнить преобразование из цветного в черно-белый формат. Для выбранного типа файла можно также выбрать количество цветов, степень сжатия файла, либо фактор качества - большой файл и лучшее качество изображения, или же маленький файл более низкого качества.

Г рафический пакет дает возможность выделить и сохранить некоторую область рисунка, выполнить редактирование изображения - растянуть или повернуть на произвольный угол изображение, поменять его яркость или контрастность, поменять цветовую гамму. Имеется также несколько художественных эффектов: украшение рельефом, эффект мелка или угля, эффект погружения в воду, эффект цветного витража.

Еще один простой способ подготовки материалов для Интернета - воспользоваться текстовым процессором Word, который умеет преобразовывать документ в формат HTML. Если при этом в документе были картинки, то они переводятся в формат GIF и записываются на диск в виде отдельных файлов.

Содержание отчета:

1. Наименование и цель работы; 2. Перечень используемого оборудования; 3. Теоретические сведения о распознавании текста; 4. Вывод о проделанной работе; 5. Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы: 1. Назначение и сфера применения программ OCR. 2. Можно ли распознать фотографию текста, записанную в виде

файла? 3. Из каких основных этапов состоит процесс сканирования? 4. Перечислите основные элементы окна программы Fine Reader.

Практическая работа №13

«Расчет полосы пропускания мониторов с ЭЛТ»

Цель: получить практические навыки расчета ширины полосы пропускания, и

построения амплитудно-частотных характеристик для мониторов с ЭЛТ.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3,ПК 2.4, ОК 4, ОК 5

Ход работы

1. Ознакомьтесь с теоретическим материалом.

От ширины полосы пропускания частот зависит четкость изображения на экране

(измеряется в мегагерцах). Ширина полосы пропускания характеризует минимальную

длительность импульса, соответствующего отображению одиночной точки на экране, т.е.

ее размер при предельных скоростях строчной развертки. Четкость изображения данных

на экране зависит от полосы пропускания не только ЭЛТ, но и видеокарты, то есть они

должны быть согласованы.

Таблица 1. Основные характеристики некоторых видеомониторов

Модель Фирма Диагональ,

дюймов

Разрешение

в пикселах

Зерно,

мм

Полоса

пропускания,

Частота

кадров, Г ц

SyncMaster Samsung 1280 х1024 0,28 60-100 SyncMaster Samsung 1600х1200 0,26 66-120 ViewSonic ViewSonic 1280 х1024 0,28 66-100 Multiscan Sony 1280 х1024 0,25 60-120 Multiscan Sony 1024х768 0,25 80-120 Studioworks GoldStar 1024х768 0,28 60-75

GoldStar GoldStar 1280х1024 0,28 60-80

CMC Daewoo 1280х1024 0,28 Brilliance Philips 1280 х1024 0,28 75-80 PanaSync NEC 1280 х1024 0,27 65-134

3. Для полученной полосы пропускания по приведенным ниже справочным данным

определить диагональ в дюймах. Данные дописать в таблицу 1.

Для ориентира:

• для 14-дюймовых мониторов полоса пропускания видеотракта должна быть около

65 МГц;

• 15-дюймовых - 85...110 МГц (первое значение относится к экономичным

моделям, второе - к лучшим);

• 17-дюймовых -110.200 МГц;

4. Построить графики

пропускания мониторов.

Jm

0,7071 т

/

л

i \

t \

\

O' Ipesy

Л —

i

i

i

1 f-j fpea ; / t Полоса » 1

* пропускания

i Полоса

и Рис. 1 - Пример АЧХ

АЧХ (амплитудно-частотных характеристик) полос

Потребление мощности мониторов в

зависимости от диагонали колеблется от 80

до 130 Вт. Для построение графика за 1рез

взять среднее значение. По полученным

графикам сделать вывод, какой из

предложенных ЭЛТ-мониторов обладает

наилучшими характеристиками.

Контрольные вопросы:

1. Что характеризует ширина полосы

пропускания, какое она имеет значение при

выборе монитора?

2. Какова связь между частотой

регенерации и шириной полосой

пропускания?

Практическая работа №14. Изучение устройства захвата видеосигнала

Цель работы: Изучить устройство и работу TV-тюнера и его настройки, а также

получить практические навыки в оцифровке видеосигнала.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3,ПК 2.4, ОК 3, ОК 5

Перечень используемого оборудования 1 Монитор; 2 Системный блок; 3 Видеокарта; 4 Устройства ввода-вывода.

Краткие сведения из теории

С момента появления первого видеобластера (Video Blaster) сингапурской фирмы Creative Labs, ознаменовавшего начало эры массового распространения устройств ввода телевизионных сигналов в РС и де-факто определившего стандарт на их функциональные возможности, считается, что подобные устройства должны обеспечивать:

Прием низкочастотного видеосигнала (от видеокамеры, магнитофона или телевизионного тюнера) на один из выбираемых программно видеовходов (на менее трех)

Отображение принимаемого видео в реальном времени в масштабируемом окне среды Windows (VGA-монитор можно использовать вместо телевизора)

Замораживание кадра оцифрованного видео. Сохранение захваченного кадра на винчестере или другом доступном устройстве хранения информации в виде файла в одном из принятых графических стандартов (TIF, TGA, PCX,

Обобщенная структурная схема этих устройств состоит из четырех базовых элементов, реализованным соответствующими наборами микросхем (рис. 1).

Первым из них является видеодекодер, обеспечивающий прием сигнала

с одного из входов, его оцифровку, цифровое декодирование согласно телевизионному стандарту и передачу полученных YUV-данных видеоконтроллеру. Видеоконтроллер выполняет ключевую роль в организации потоков оцифрованных данных между элементами видеоплаты. Он осуществляет необходимые цифровые преобразования данных (например, YUV в RGB, масштабирования), организует их хранение в буфере собственной памяти - третьем элементе видеоплаты, пересылку данных по шине компьютера при сохранении на винчестере, а также их передачу цифро- аналоговому преобразователю (ЦАП) с VGA-выходом. Последний совместно с видеоконтроллером участвует в формировании «живого» ТВ-окна на экране монитора VGA. Он выполняет обратное аналоговое преобразование цифрового захваченного изображения и в соответствии с ключевым сигналом, вырабатываемым видеоконтроллером, осуществляет передачу VGA-сигнала от VGA-адаптера, либо RGB-сигнала из буфера памяти на монитор.

Характеристики видеобластеров Формат принимаемых низкочастотных сигналов; Поддерживаемые телевизионные стандарты; Частота и глубина оцифровки; Возможность регулировки оцифрованного сигнала.

Порядок работы: 1. Изучение устройства TV тюнера

Практическая работа № 15

Эксплуатация видеосистемы ПК.

Цель работы: Изучить устройство и характеристики видеосистемы компьютера. Научиться

разбираться в основных характеристиках.

Оборудование: учебный персональный компьютер.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3

ОК 4, ОК 5

Программное обеспечение: операционная система, презентация.

Теоретические основы

В состав видеоподсистемы персонального компьютера входят видеоадаптер и монитор. Для

выбора оптимальных режимов работы видеоподсистемы в ОС Windows XP предназначен

компонент «Экран» панели управления. Внешний вид компонента «Экран» показан на рис.1.

2. Изучение параметров и настроек TV-тюнера 3. Проверка работоспособности TV тюнера 4. Запись оцифрованного видео на жесткий диск 5. Оценка допустимого коэффициента сжатия видео информации

Контрольные вопросы: 1. Способы представления видеосигнала 2. Назначение и принципы построения видеобластера 3. Принцип сжатия видео информации по методу Indeo 4. Принцип сжатия видео информации по методу Jpeg 5. Принцип сжатия видео информации по методу Mpeg

Рис.1. Окно компонента «Экран»

Компонент «Экран» используется для настройки параметров рабочего стола и экрана. Здесь

можно выбрать тему, определяющую общий внешний вид рабочего стола. Тема задает фон,

заставку, используемые в окнах системные шрифты, цвета и объемные эффекты, внешний

вид значков и указателей мыши, а также звуковые эффекты. Пользователи могут

настраивать темы, изменяя отдельные элементы.

На закладке «Параметры» можно установить требуемые параметры видеоадаптера:

количество цветов, разрешение экрана, а также частоту обновления для монитора.

К персональному компьютеру может быть подключено два и более мониторов. Сделать это

можно двумя способами:

1. Второй монитор может быть подключен к видеоадаптеру, имеющему два видеопорта. О

возможности такого подключения необходимо узнать из документации на видеоадаптер.

Наличие двух видео разъемов (особенно если они разные – VGA и DVI) может быть связано

с поддержкой двух разных интерфейсов и такой адаптер имеет только один видеопорт.

2. Можно установить на материнскую плату персонального компьютера дополнительный

видеоадаптер и подключить к нему дополнительный монитор.

При загрузке компьютера с двумя подключенными мониторами диалоговое окно входа в

систему будет выводиться на мониторе, заданном в качестве основного. Кроме того, при

открытии большинства приложений их окна будут также отображаться на основном

мониторе.

При использовании нескольких мониторов можно задать параметры для каждого из них в

отдельности. Подключив дополнительные мониторы, можно создать большой рабочий стол,

способный вместить огромное число приложений и окон. В такой конфигурации можно

работать над несколькими задачами одновременно, перемещая элементы с одного монитора

на другой или растягивая их на несколько мониторов.

Порядок выполнения работы

Последовательно выполните настройки параметров видеоадаптера и монитора, изложенные

в пунктах заданий 1 — 8. Задания 5 — 8 выполняются в том случае, если к компьютеру

подключены два или более мониторов.

Все предусмотренные в лабораторной работе настройки видеоподсистемы выполняются с

использованием компонента «Экран», для открытия которого необходимо нажать кнопку

Пуск, выбрать команды Настройка и Панель управления, а затем дважды щелкнуть левой

кнопкой мыши на значке Экран.

Часть I. Компьютер с одним монитором

Задание 1. Установка числа цветов, отображаемых на экране монитора

1.1. На панели управления откройте компонент «Экран».

1.2. На вкладке Параметры в списке Качество цветопередачи выберите требуемый параметр

цветовой настройки.

Задание 2. Установка разрешения экрана

2.1. На панели управления откройте компонент «Экран».

2.2. На вкладке Настройка перетащите ползунок в группе Разрешение экрана, установив

требуемое разрешение, а затем нажмите кнопку Применить.

2.3. Когда появится запрос на применение новой настройки, нажмите кнопку ОК. Экран

ненадолго станет черным.

2.4. После изменения разрешения экрана необходимо в течение 15 секунд подтвердить его.

Для этого следует нажать кнопку Да; если нажать кнопку Нет или ждать, ничего не

нажимая, будет восстановлен предыдущий уровень разрешения.

Задание 3. Установка частоты обновления изображения на мониторе

3.1. На панели управления откройте компонент «Экран».

3.2. На вкладке Параметры нажмите кнопку Дополнительно.

3.3. На вкладке Монитор выберите в списке Частота обновления экрана требуемое значение

частоты обновления.

Задание 4. Изменение размера объектов и текста на экране

4.1. На панели управления откройте компонент «Экран».

4.2. На вкладке Параметры нажмите кнопку Дополнительно.

4.3. На вкладке Общие в списке Масштабный коэффициент выберите нужное значение

величины dpi (dots per inch — точек на дюйм).

4.4. Если в списке Масштабный коэффициент выбрать вариант Особые параметры,

откроется диалоговое окно Особый масштабный коэффициент, в котором можно установить

подходящее значение. Для этого в раскрывающемся списке необходимо выбрать один из

вариантов, выражающих изменение размера в процентах, или щелкнуть линейку и

перетащить указатель мыши до нужного значения.

4.5. Получив соответствующий запрос, перезагрузите компьютер.

Часть II. Компьютер с двумя мониторами

Задание 5. Установка дополнительного монитора

5.1. Выключите компьютер.

5.2. Вставьте в свободное гнездо дополнительный видеоадаптер PCI или AGP.

5.3. Подключите дополнительный монитор к видеоадаптеру.

5.4. Включите компьютер. Windows автоматически обнаружит новый видеоадаптер и

установит соответствующие драйверы.

5.5. На панели управления откройте компонент «Экран».

5.6. На вкладке Параметры щелкните значок того монитора, который требуется

использовать в дополнение к основному монитору.

5.7. Установите флажок Расширить рабочий стол на этот монитор и нажмите кнопку

Применить или OK.

Задание 6. Смена основного монитора

6.1. На панели управления откройте компонент «Экран».

6.2. На вкладке Параметры щелкните значок того монитора, который требуется назначить

основным.

6.3. Установите флажок использовать это устройство как основное.

Задание 7. Упорядочение нескольких мониторов

7.1. На панели управления откройте компонент «Экран».

7.2. На вкладке Параметры нажмите кнопку Определение для вывода на каждом из

мониторов крупного номера, позволяющего установить соответствие мониторов и значков.

7.3. Перетащите значки мониторов в соответствии с тем, как предполагается перемещать

элементы с одного монитора на другой, а затем нажмите кнопку ОК или применить для

просмотра изменений.

Задание 8. Перемещение элементов между мониторами

8.1. На панели управления откройте компонент «Экран».

8.2. На вкладке Параметры нажмите кнопку Определение для вывода на каждом из

мониторов крупного номера, позволяющего установить соответствие мониторов и значков.

8.3. Разместите значки мониторов в соответствии с тем, как предполагается перемещать

элементы с одного монитора на другой, а затем нажмите кнопку ОК или применить.

8.4. Перетащите элемент рабочего стола по экрану, пока он не появится на другом мониторе.

Допускается также расширение окон на несколько мониторов.

Содержание отчета.

Отчет должен содержать:

цель работы;

индивидуальное задание;

описание выполнения индивидуального задания;

ответы на контрольные вопросы;

выводы.

Контрольные вопросы

1. Чем отличается жидкокристаллический монитор от плазменного?

2. Какое устройство позволяет подключать мониторы к компьютеру?

3. Какие известные фирмы производителей мониторов знаете?

Практическая работа № 16

Устройство и принцип работы сенсорных устройств.

Видеоадаптеры. TV и FM – тюнеры.

Цель работы: Изучить основные сенсорные устройства и их принцип работы. Изучить

видеоадаптеры и TV/ FM – тюнеры.

Оборудование: учебный персональный компьютер.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3

, ОК 4, ОК 5

Программное обеспечение: операционная система, презентация.

Теоретические основы

Сенсорная панель

В портативных компьютерах вместо

манипуляторов используется сенсорная панель,

перемещение пальца по ее поверхности

преобразуется в перемещение курсора на экране

монитора. Нажатие на поверхность сенсорной панели является эквивалентом нажатия

кнопки мыши.

Модификация сенсорной панели – touch writer позволяет вводить в компьютер символы

алфавита.

Сенсорный экран

Еще одна модификация сенсорной панели – монитор с интерактивным экраном (touch

screen). Работать с таким устройством очень просто: прикосновение к определенному месту

экрана обеспечивает выбор команды в экранном меню или задания, которое должно быть

выполнено компьютером.

Сенсорный экран удобен в использовании, особенно когда необходим

быстрый доступ к информации. Такие устройства используют в качестве

информационно-справочного устройства на станциях метро, на вокзалах

и в аэропортах, в библиотеках и супермаркетах.

Так, например, во время проведения олимпиад сенсорные экраны помогают спортсменам,

тренерам, корреспондентам быстро выбрать интересующую их информацию о результатах

соревнований, составе команд и т.д. нажатием пальца на участок монитора с изображением

нужной кнопки или пункта меню.

Так как прикосновение к определенному месту экрана приводит к отображению на экране

соответствующей информации, фактически монитор из устройства вывода превращается в

устройство ввода-вывода информации.

Световое перо

Световое перо похоже на обычный карандаш, на кончике которого имеется специальное

устройство - светочувствительный элемент. Соприкосновение пера с экраном замыкает

фотоэлектрическую цепь и определяет место ввода или коррекции данных. Если перемещать

по экрану такое перо, можно рисовать или писать на экране, как на листе бумаги.

Световое перо используется для ввода информации в самых маленьких персональных

компьютерах - в карманных микрокомпьютерах. Оно также применяется в различных

системах проектирования и дизайна.

Графический планшет, или дигитайзер

Графический планшет, или дигитайзер, предназначен для ввода в компьютер графических

изображений, и используется при работе с программами профессиональной графики и

САПР, а также для создания либо копирования рисунков или фотографий. Он позволяет

создавать рисунки так же, как на листе бумаги. Это устройство ввода информации состоит

из планшета и указателя. Изображение преобразуется в цифровую форму, отсюда название

устройства (от англ. digit — цифра).

Принцип действия дигитайзера основан на фиксации

координат курсора на поверхности планшета при

помощи встроенной сетки, состоящей из проволочных

или печатных проводников. Устройство позволяет

преобразовать передвижение указателя по планшету в

формат векторной графики. Дигитайзер точно

определяет абсолютные координаты указателя на

планшете и переводит их в координаты точки на экране монитора.

В качестве указателей используются специальные круговые курсоры и перья. Как и мыши,

указатели снабжаются кнопками. Курсоры позволяют точно задавать координаты точки, их

чаще используют при работе в САПР. Перья применяют при работе в графических

редакторах, некоторые из них чувствительны к нажиму и позволяют менять параметры

линий.

Планшеты бывают жесткими и гибкими. Гибкие планшеты можно сворачивать в трубку, они

удобны при транспортировке и хранении, обладают меньшим весом, компактностью и

ценой, но в то же время – более низкой разрешающей способностью и надежностью, чем

жесткие.

Результат работы дигитайзера воспроизводится на экране монитора и в случае

необходимости может быть распечатан на принтере. Дигитайзерами обычно пользуются

архитекторы, дизайнеры. Высокая цена на профессиональные дигитайзеры с большим

форматом планшета и качественным, сбалансированным указателем, ограничивает

использование этого устройства ввода информации.

Сенсорный экран – это устройство ввода и вывода информации посредством

чувствительного к нажатиям и жестам дисплея. Как известно, экраны современных

устройств не только выводят изображение, но и позволяют взаимодействовать с

устройством. Изначально для подобного взаимодействия использовались всем знакомые

кнопки, потом появился не менее известный манипулятор «мышь», существенно

упростивший манипуляции с информацией на дисплее компьютера. Однако «мышь» для

работы требует горизонтальной поверхности и для мобильных устройств не очень подходит.

Вот тут на помощь приходит дополнение к обычному экрану – Touch Screen, который так же

известен под названиями Touch Panel, сенсорная панель, сенсорная пленка. То есть, по сути,

сенсорный элемент экраном не является – это дополнительное устройство, устанавливаемое

поверх дисплея снаружи, защищающее его и служащее для ввода координат прикосновения

к экрану пальцем или иным предметом.

Использование

Сегодня сенсорные экраны находят широкое применение в мобильных электронных

устройствах. Изначально тачскрин применялся в конструкции карманных персональных

компьютеров (КПК, PDA), теперь первенство держат коммуникаторы, мобильные телефоны,

плееры и даже фото- и видеокамеры. Однако технология управления пальцем через

виртуальные кнопки на экране оказалась настолько удобной, что ею оснащаются почти все

платежные терминалы, многие современные банкоматы, электронные справочные киоски и

другие устройства, используемые в общественных местах.

Ноутбук с сенсорным экраном

Типы сенсорных экранов

Всего на сегодня известно несколько типов сенсорных панелей. Естественно, что каждая из

них обладает своими достоинствами и недостатками. Выделим основные четыре

конструкции:

• Резистивные

• Ёмкостные

• Проекционно-ёмкостные

• С определением поверхностно-акустических волн

Кроме указанных экранов, применяются матричные экраны и

инфракрасные, но ввиду их низкой точности их область

применения крайне ограничена.

Видеокарта (также видеоадаптер, графический адаптер, графическая плата,

графическая карта, графический ускоритель) —электронное устройство,

преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера (или

самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора. Первые

мониторы, построенные наэлектронно-лучевых трубках, работали

по телевизионному принципу сканирования экрана электронным лучом, и для отображения

требовался видеосигнал, генерируемый видеокартой.

В настоящее время, однако, эта базовая функция, оставаясь нужной и востребованной, ушла

в тень, перестав определять уровень возможностей формирования изображения - качество

видеосигнала (чёткость изображения) очень мало связано с ценой и техническим уровнем

современной видеокарты. В первую очередь, сейчас под графическим адаптером понимают

устройство с графическим процессором — графический ускоритель, который и занимается

формированием самого графического образа. Современные видеокарты не ограничиваются

простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который

может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального

процессора компьютера. Например, все современные видеокарты Nvidia и AMD (ATi)

осуществляютрендеринг графического конвейера OpenGL и DirectX на аппаратном уровне.

В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные

возможности графического процессора для решения неграфических задач.

Обычно видеокарта выполнена в виде печатной платы (плата расширения) и вставляется

в разъём расширения, универсальный либо специализированный (AGP, PCI Express). Также

широко распространены и встроенные (интегрированные) в системную плату видеокарты —

как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного

моста чипсета или ЦПУ); в этом случае устройство, строго говоря, не может быть названо

видеокартой.

Состав видеокарты:

Графический процессор (Graphics processing unit (GPU) — графическое процессорное

устройство) занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой

обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной

графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и

возможности всего устройства. Современные графические процессоры по сложности мало

чем уступают центральному процессору компьютера, и зачастую превосходят его как по

числу транзисторов, так и по вычислительной мощности, благодаря большому числу

универсальных вычислительных блоков. Однако, архитектура GPU прошлого поколения

обычно предполагает наличие нескольких блоков обработки информации, а именно: блок

обработки 2D-графики, блок обработки 3D-графики, в свою очередь, обычно

разделяющийся на геометрическое ядро (плюс кэш вершин) и блок растеризации (плюс кэш

текстур) и др.

Видеоконтроллер отвечает за формирование изображения в видеопамяти, даёт

команды RAMDAC на формирование сигналов развёртки для монитора и осуществляет

обработку запросов центрального процессора. Кроме этого, обычно присутствуют

контроллер внешней шины данных (например, PCI или AGP), контроллер внутренней шины

данных и контроллер видеопамяти. Ширина внутренней шины и шины видеопамяти обычно

больше, чем внешней (64, 128 или 256 разрядов против 16 или 32), во многие

видеоконтроллеры встраивается ещё и RAMDAC. Современные графические адаптеры (ATI,

nVidia) обычно имеют не менее двух видеоконтроллеров, работающих независимо друг от

друга и управляющих одновременно одним или несколькими дисплеями каждый.

Видео-ПЗУ (Video ROM) — постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в которое

записаны BIOS видеокарты, экранные шрифты, служебные таблицы и т. п. ПЗУ не

используется видеоконтроллером напрямую — к нему обращается только центральный

процессор.

BIOS обеспечивает инициализацию и работу видеокарты до загрузки

основной операционной системы, задаёт все низкоуровневые параметры видеокарты, в том

числе рабочие частоты и питающие напряжения графического процессора и видеопамяти,

тайминги памяти. Также, VBIOS содержит системные данные, которые могут читаться и

интерпретироваться видеодрайвером в процессе работы (в зависимости от применяемого

метода разделения ответственности между драйвером и BIOS). На многих современных

картах устанавливаются электрически перепрограммируемые ПЗУ (EEPROM, Flash ROM),

допускающие перезапись видео-BIOS самим пользователем при помощи специальной

программы.

Видеопамять выполняет роль кадрового буфера, в котором хранится изображение,

генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран

монитора (или нескольких мониторов). В видеопамяти хранятся также промежуточные

невидимые на экране элементы изображения и другие данные. Видеопамять бывает

нескольких типов, различающихся по скорости доступа и рабочей частоте. Современные

видеокарты комплектуются памятью типа DDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4 и GDDR5.

Следует также иметь в виду, что помимо видеопамяти, находящейся на видеокарте,

современные графические процессоры обычно используют в своей работе часть общей

системной памяти компьютера, прямой доступ к которой организуется драйвером

видеоадаптера через шину AGP или PCIE. В случае использования архитектуры Uniform

Memory Access в качестве видеопамяти используется часть системной памяти компьютера.

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП; RAMDAC — Random Access Memory Digital-to-

Analog Converter) служит для преобразования изображения, формируемого

видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор.

Возможный диапазон цветности изображения определяется только параметрами RAMDAC.

Чаще всего RAMDAC имеет четыре основных блока: три цифроаналоговых

преобразователя, по одному на каждый цветовой канал (красный, зелёный, синий - RGB), и

SRAM для хранения данных о гамма-коррекции. Большинство ЦАП имеют разрядность 8

бит на канал — получается по 256 уровней яркости на каждый основной цвет, что в сумме

дает 16,7 млн цветов (а за счёт гамма-коррекции есть возможность отображать исходные

16,7 млн цветов в гораздо большее цветовое пространство). Некоторые RAMDAC имеют

разрядность по каждому каналу 10 бит (1024 уровня яркости), что позволяет сразу

отображать более 1 млрд цветов, но эта возможность практически не используется. Для

поддержки второго монитора часто устанавливают второй ЦАП. Стоит отметить, что

мониторы и видеопроекторы, подключаемые к цифровому DVI выходу видеокарты, для

преобразования потока цифровых данных используют собственные цифроаналоговые

преобразователи и от характеристик ЦАП видеокарты не зависят.

Видеоадаптеры MDA, Hercules, EGA и CGA оснащались 9-контактным разъёмом типа D-

Sub. Изредка также присутствовал коаксиальный разъём Composite Video, позволяющий

вывести черно-белое изображение на телевизионный приемник или монитор, оснащенный

НЧ-видеовходом.

Видеоадаптеры VGA и более поздние обычно имели всего один разъём VGA (15-

контактный D-Sub). Изредка ранние версии VGA-адаптеров имели также разъём

предыдущего поколения (9-контактный) для совместимости со старыми мониторами. Выбор

рабочего выхода задавался переключателями на плате видеоадаптера.

В настоящее время платы оснащают разъёмами DVI или HDMI, либо DisplayPort в

количестве от одного до трёх (некоторые видеокарты ATi последнего поколения

оснащаются шестью коннекторами). Порты DVI и HDMI

являются эволюционными стадиями развития стандарта передачи видеосигнала, поэтому

для соединения устройств с этими типами портов возможно использование переходников.

Порт DVI-I также включает аналоговые сигналы, позволяющие подключить монитор через

переходник на старый разъём D-SUB (DVI-D не позволяет этого сделать). DisplayPort

позволяет подключать до четырёх устройств, в том числе аудиоустройства, USB-

концентраторы и иные устройства ввода-вывода.

9-контактный разъём S-Video TV-Out, DVI и D-Sub. (Нажатие на изображение какого-либо

разъёма вызовет переход на соответствующую статью.)

Порядок выполнения работ

1. Подключить планшет и проверить работоспособность?

2. Подключение видеокарты и проверка работоспособности?

3. Подключение TV и FM – тюнера и проверки работоспособности?

Содержание отчета.

Отчет должен содержать:

цель работы;

индивидуальное задание;

описание выполнения индивидуального задания;

ответы на контрольные вопросы;

выводы.

Контрольные вопросы

1. Из чего состоит видеокарта?

2. Есть память у видеокарты?

3. Какие сенсорные устройства существуют и где применяются?

4. Какие виды тюнеров бывает и для каких целей их используют (использовать для

информации интернет)?

Практическая работа № 17

Тестирование видеосистемы ПК и запись характеристик.

Цель работы: Изучить современные видеокарты на графических процессорах NVIDIA,

AMD (ATI) и технологии объединения видеокарт.

Оборудование: учебный персональный компьютер.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3

ОК 4, ОК 5

Программное обеспечение: операционная система, презентация, тестовые программы.

Теоретические основы

Для выполнения данной лабораторной работы выбрали 2 утилиты GPU-Z v0.6.0 и FurMark

v1.10.2. GPU-Z выдает лишь информацию о видеокарте, а FurMark проводит тестирование.

На одном из компьютеров стоит видеокарта от NVIDIA серии NVIDIA GeForсe GT 520M с

размером памяти 1 Гб. Эту информацию можно узнать, запустив программу GPU-Z v.0.6.0

GPU-Z - это программа для вывода информации о графическом адаптере, которая

поддерживает и карты NVIDIA, и ATI. Она поможет узнать, какая модель видеокарты,

определить интерфейс подключения, расскажет о том, какой используется графический

процессор (версия BIOS, номер ревизии чипа, частота в 2D, 3D-режимах и при разгоне,

сведения о поддержке DirectX). Кроме этого, GPU-Z предоставляет информацию о

видеопамяти, а именно ее тип, объем, разрядность шины.

GPU-Z поддерживает и карты NVIDIA, и ATI. Она поможет узнать, какая у вас модель

видеокарты, определить интерфейс подключения, расскажет о том, какой используется

графический процессор (версия BIOS, номер ревизии чипа, частота в 2D, 3D-режимах и при

разгоне, сведения о поддержке DirectX). Кроме этого, GPU-Z предоставляет информацию о

видеопамяти, а именно ее тип, объем, разрядность шины.

Порядок выполнения работы

1. Скачать программу по тестированию видеокарты (например GPU-Z или другую ),

установить на компьютер.

2. Используя программу CPU-Z, определяем все параметры тестируемой видеокарты и

зафиксировать в тетради.

3. Проведем тестирование этой же видеокарты с помощью программы FurMark v1.10.1

При запуске FurMark мы видим окно настройки параметров тестирования, где можно

настроить режим тестирования, настройки экрана во время тестирования и собственно сами

настройки теста.

Содержание отчета.

Отчет должен содержать: цель работы; индивидуальное задание; описание выполнения индивидуального задания; ответы на контрольные вопросы; выводы.

Контрольные вопросы

1. Какие другие программы используют для тестирования видеокарт?

2.Какие программы используют для тестирования мониторов?

Практическая работа №18. Подключение и работа с цифровой фотокамерой

Цель работы: получить практические навыки в подключении и работе с цифровой

фотокамерой и сканером.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3, ОК 4, ОК 5

Перечень используемого оборудования 1 Монитор; 2 Системный блок; 3 Сканер, камера; 4 Устройства ввода-вывода.

Краткие сведенья из теории

Чтобы получить возможность использовать все преимущества работы со сканерами и цифровыми камерами в Windows ХР, необходимо правильно установить их. Многие современные устройства не требуют дополнительной установки. Если подсоединить и включить их, система сама обнаружит новое устройство и установит необходимые драйверы. Однако иногда

Для установки сканера или цифровой фотокамеры требуется подсоединить их к компьютеру, включить и загрузить Windows ХР. Далее следует выбрать команду главного меню Панель управления (Control Panel), и будет открыта одноименная папка. Если вы работаете в основном режиме работы с этой папкой, щелкните мышью на значке с названием Принтеры и другие устройства (Printers and Other Hardware), чтобы перейти к работе с принтерами, сканерами, цифровыми фотокамерами, клавиатурой, мышью, игровыми устройствами и факсами.

Щелкните мышью на значке с названием Сканеры и фотокамеры (Scanners and cameras), чтобы перейти в нужную папку. Если вы используете классический вид панели управления, все значки появятся в правой части окна проводника при выборе команды главного меню Панель управления (Control Panel). Дважды щелкнув на значке , вы перейдете в нужную папку. В этой папке описаны подключенные к вашему компьютеру устройства работы с изображениями:

В папке значками представлены все сканеры и цифровые фотокамеры, а также аналогичные устройства работы с изображениями. Кроме того, в папке расположен мастер подключения новых устройств. Если в папке отсутствует значок вашего устройства, то необходимо установить его. Щелкните дважды на значке Установка устройства (Add Device), и будет запущен мастер подключения сканеров и цифровых камер. В первом диалоге мастера кратко описаны действия, которые он должен выполнить.

Нажмите кнопку Далее (Continue) для перехода к следующему диалогу мастера. В нем вам предлагается выбрать из списка устанавливаемое устройство. В левой части диалога расположен список производителей. После выбора названия производителя оборудования следует выбрать

конкретную модель в правом списке. Если же вы не найдете в списке свою модель, то, возможно, в комплекте с устройством находился диск с драйверами. В таком случае следует нажать кнопку Установить с диска (Have Disk) и ввести адрес драйверов в появившемся диалоге, после чего нажать кнопку ОК для продолжения работы с мастером. Если точный адрес вам не известен, нажмите кнопку Обзор (Browse) и найдите искомые драйверы переходя по дискам и папкам компьютера.

Если на прилагаемом к устройству диске система не обнаружит требуемых драйверов, то ваш сканер не удастся подключить с помощью мастера. В таком случае можно попробовать получить драйверы из Интернета, со страницы производителя оборудования, или установить поддержку, пользуясь руководством к сканеру или цифровой фотокамере.

Если же вы нашли свое устройство в списке или система обнаружила требуемые файлы на диске, вам следует нажать кнопку Далее (Continue) для перехода к следующему диалогу мастера. В нем вы должны определить, к какому порту подключено ваше устройство. Если вы не уверены, лучше выбрать вариант Автоматический выбор порта (Automatic port select). После выбора порта, нажмите кнопку Далее (Continue). Вы перейдете к предпоследнему диалогу мастера. В этом диалоге вам предлагается назвать устанавливаемое устройство. Под этим именем оно будет присутствовать во всех диалогах, меню и папках, где используются сканеры и цифровые камеры.

После ввода имени, нажмите кнопку Далее (Continue), и вы перейдете к завершающему диалогу. В нем ничего вводить не надо, просто нажмите кнопку Готово (Ready). Теперь система установит все необходимое программное обеспечение, и вы сможете работать с новым устройством. В папке Сканеры и камеры (Scanners and cameras) появится новый значок, связанный с ним.

Порядок работы: 1. Сканирование графического оригинала, фотографирование. 2. Изменение размеров графического оригинала, подключение камеры. 3. Получение изображений с камеры. 4. Сохранение графического оригинала в различных форматах.

Содержание отчета 1. Наименование и цель работы; 2. Перечень используемого оборудования; 3. Краткие сведения об этапах подключения камеры к ПК; 4. Вывод о проделанной работе; 5. Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы: 1. Через какую панель ОС осуществляется подключение цифровой

камеры? 2. Что делать, если в списке устройств нет вашей камеры? 3. Как запустить мастер подключения сканеров и цифровых камер?

4. Через какой интерфейс работают все современные цифровые камеры?

5. На какие классы делятся камеры за рубежом?

Практическая работа №19 Определение глубины цвета в различных графических режимах

Цель: научиться определять глубину цвета в различных графических режимах, выражать интенсивность различных цветов при формировании изображения в соответствии с цветовой моделью ЯОБв 2-м, 16-м, 10-м представлении.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3 ОК 4, ОК 5 Ход работы 1. Выполните следующие действия:

Нажмите ПКМ на рабочем столе, зайдите в «разрешение экрана» - «дополнительно» - «список всех режимов». Выпишите названия основных цветовых режимов и соответствующую им глубину цвета. Используя формулу, найдите количество отображаемых цветов.Глубина цвета для различных графических режимов: I=log2N,

где, N - количество цветов в палитре.

2.Результаты запишите в таблицу:

Какой режим наилучший и почему?

3.Заполните таблицу цветов в различных системах счисления (десятичной, двоичной, шестнадцатеричной). Чтобы найти численные значения в десятичной системе: Зайдите в MS Word - цвет страницы - другие цвета - спектр - RGB. Значения в других системах найдите с помощью перевода на калькуляторе.

Результаты оформите в виде таблицы:

Название графического режима

Цветовая палитра Глубина цвета

Белый Оранжевый Фиолетовый Серый Малиновый Г олубой Желтый

2. Исследуйте систему цветопередачи HSB(L). Зайдите в MSWord - цвет страницы - другие цвета - спектр - HSB(L). Какие параметры включает эта система? Дайте им определение. Чем данная система цветопередачи отличается от RGB (ответить письменно)?

ВЫВОДЫ Контрольные вопросы

1. Что такое трехкомпонентность цветового восприятия? 2. Как получается оттенок цвета? 3. Что такое экстраполяция? 4. Какая цветопередача используется при печати? Охарактеризуйте принцип

формирования цветов при печати. 5. Опишите принцип формирования цветов на мониторе. 6. Что такое цветовая палитра?

Название цвета Интенсивность Красный Зеленый Синий

Черный Красный Зеленый Синий

Практическая работа №20. Захват аналогового и цифрового видео

Цель работы: Изучить приемы захвата аналогового и цифрового видео, а также

получить практические навыки в оцифровке видеосигнала.

Перечень используемого оборудования 1 Монитор; 2 Системный блок; 3 Видеокарта; 4 Устройства ввода-вывода.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3,ПК 2.4,

Краткие сведения из теории

Оцифровка и захват Первое, что нам необходимо сделать — это получить копию

видеозаписи в цифровом виде на жёстком диске компьютера. Операция записи видео сигнала в цифровом виде носит название «захват видео» (video capture). Аналоговый видео сигнал предварительно нужно привести к цифровому виду — оцифровать. Процесс захвата и оцифровки видео происходит одновременно, потому часто эти термины используются как синонимы.

Оцифровка и захват аналогового видео Как реализуется захват видео в операционной системе Windows? Ещё в

начале 1990-х годов операционная система Windows была оснащена подсистемой для работы с видео: Video for Windows (сокращённо VfW или V4W). VfW существует и в самых современных версиях Windows, успешно работает и используется по сей день целым рядом программ.

В конце 1990-х годов Microsoft разработала новую, более гибкую подсистему работы с видео, которая получила название DirectShow (с 7-й версии она входит в состав DirectX). Подавляющее большинство новых программ использует именно эту подсистему (интерфейс) для работы с видео.

Для нас важным является то, что в драйверах карты оцифровки видео может быть реализован только захват посредством DirectShow — некоторые современные карты имеют только такие драйверы. Это делает невозможным использование программ оцифровки, которые используют интерфейс VfW для захвата видео: подсистема Windows, отвечающая за использование DirectShow видео через WfV интерфейс (т. н. wrapper), ограничивает размер кадра 384x288 пикселями. Например, популярная серия карт оцифровки на

Каждая из подсистем создана для поддержки полного спектра задач по работе с видеозаписями: захват, запись, воспроизведение, копирование, редактирование.

Проблемы при захвате видео Поскольку оцифровка и захват видео происходят со скоростью

воспроизведения исходной видеозаписи, важно чтобы компьютер успевал вовремя обрабатывать полученные данные и записывать их. Возможные причины, почему компьютер может не успевать: низкая скорость записи на жёсткий диск, невысокая мощность процессора при использовании программной компрессии (выбранный алгоритм сжатия не успевает сжать кадр за 40 мс), ресурсы компьютера «отвлекаются» для выполнения дополнительных задач при захвате (напр. переключение файла, в который происходит захват), системных задач (напр. работа с файлом подкачки) или каких-либо программ пользователя.

Если компьютер не успевает обрабатывать поступающий поток кадров, то часть кадров пропускается. Оцифровка видео и звука производится разными устройствами, потому пропуск кадров видео вызовет потерю синхронизации со звуковым сопровождением. 25 пропущенных кадров приведут к отставанию видеоряда относительно звукового сопровождения на 1 секунду, потому не рекомендуется сохранять записи с более чем 5—10 пропущенными кадрами: лучше провести захват заново. При помощи правильно настроенной системы можно захватывать многочасовые видеозаписи без единого пропущенного кадра.

Ещё одна часто встречающаяся проблема, связанная с пропущенными кадрами и синхронизацией видео и звука — выпадение кадров на видеокассете. Со временем плёнка стареет и изнашивается, некоторые синхроимпульсы, которые отмечают начало нового кадра, могут считываться нестабильно или не читаться вовсе. Карта оцифровки в таком месте пропустит кадр, в оцифрованной записи появится небольшая рассинхронизация звука и видео. Если в записи много таких срывов синхронизации, то её оцифровка становится большой проблемой. Ситуация усугубляется тем, что обычно оцифровка звукового сопровождения производится звуковой картой — устройством, работа которого никак не синхронизирована с оцифровкой видео. Чтобы решить проблему синхронизации оцифровки звука, некоторые современные карты захвата видео (например, чип Philips SAA7134) получили функцию оцифровки звукового сопровождение: оцифрованный звук передаётся программе захвата по шине PCI (соответственно, программа захвата также должна поддерживать эту возможность).

Разрешение видео при оцифровке. Очень важно при оцифровке чересстрочного видео использовать

полное разрешение по вертикали: 576 строк для PAL, 480 строк для NTSC. Для захвата записей невысокого качества также можно использовать половинное разрешение по вертикали: 288 и 240 строк соответственно. Использование любого промежуточного разрешения по вертикали приведёт к нарушению правила «одно поле в чётных строках, другое — в нечётных», полученную запись невозможно будет качественно отобразить или обработать каким-либо алгоритмом deiterlace.

Соотношение сторон видео Когда говорят о соотношении сторон (aspect ratio) применительно к

цифровому видео, речь идёт о двух величинах. Первая: соотношение сторон кадра (IAR, image aspect ratio или DAR, display aspect ratio), связывает геометрическую ширину и геометрическую высоту кадра. Подавляющее большинство видео устройств использует стандартное соотношение сторон 3:4, т. н. полноэкранный формат — телевизоры, мониторы компьютеров, видеокамеры и т. п. Некоторые устройства используют другой стандартный формат: широкоэкранный, 16:9.

Порядок работы: 1. Изучение принципов и проблем захвата видео. 2. Изучение параметров и настроек захвата 3. Запись оцифрованного видео на жесткий диск

Контрольные вопросы: 1. Что означает операция «захват видео»? 2. Как реализуется захват видео в операционной системе Windows? 3. Опишите проблемы при захвате видео. 4. Какие параметры разрешения необходимо установить при

оцифровке видео? 5. Какие типы соотношения сторон видео бывают?

Практическая работа № 21 Подключение звуковой подсистемы ПК

Цель работы: Изучить устройство и работу звуковой подсистемы ПК и ее настройки,

а так же получить практические навыки в регулировки аудиопараметров ПК.

Перечень используемого оборудования Монитор; Системный блок; Звуковая карта; Устройства ввода-вывода.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3,ПК 2.4, ОК 4, ОК 5

Краткие сведения из теории

Появилась новая (звуковая) подсистема РС - комплекс программных средств, предназначенных для:

о Записи звуковых сигналов, поступающих от внешних источников, например, микрофона или магнитофона. В процессе записи входные аналоговые звуковые сигналы преобразуются в цифровые и далее могут быть сохранены на винчестере РС

o Воспроизведения записанных ранее звуковых данных с помощью внешней акустической системы или головных телефонов (наушников)

o Микширования (смешивания) при записи или воспроизведении сигналов от нескольких источников

о Одновременной записи и воспроизведения звуковых сигналов. (Режим работы звуковой системы, в котором каналы записи и

По своей внутренней структуре персональный компьютер (ПК) во многом схож со стационарным аудиооборудованием, однако ПК - модульная конструкция, что позволяет нам гибко варьировать конфигурацию в рамках одного устройства (системного блока). В этом заключается одно из главных преимуществ компьютерных систем перед готовыми аудиокомпонентами: вместо того чтобы покупать новый аппарат, можно поменять один или несколько узлов, что обойдётся значительно дешевле.

В большинстве случаев схема формирования звука посредством ПК выглядит следующим образом: цифровой аудиопоток с какого-либо носителя (CD, DVD), жёсткого диска или через локальную сеть попадает в компьютер. Точнее - в его системную (или, как её ещё называют, материнскую) плату, на которой установлены центральный процессор, оперативная память, чипсеты, контроллеры и прочее. Благодаря взаимодействию звуковой подсистемы и программного обеспечения с основной частью, костяком, компьютера звуковой поток проходит обработку или же подаётся как есть в звуковую подсистему, где преобразуется в аналоговую форму и выводится на активные колонки, наушники или иное оборудование.

Основная часть компьютера по большому счёту остаётся неизменной (смена процессора или системной платы прямого влияния на качество звука не оказывает, точнее - не должна оказывать. Соответственно, возможные направления для улучшения качества звука - подбор соответствующей звуковой карты и акустических систем. Не считая акустической обработки

помещения и правильного размещения как слушателей, так и громкоговорителей в комнате (в случае использования наушников пункты про акустику помещения можно исключить).

Структура аудиотракта. Упрощённая схема

Если ваша цель - слушать фоновую музыку через недорогие

пластиковые колоночки, то смысла в покупке отдельной аудиокарты нет никакого - хватит и звукового чипа, встроенного в системную плату компьютера или ноутбука. Да, качество звука не будет высоким, но на дешёвой акустике эти изъяны едва ли проявят себя, поскольку звук в целом будет задушен искажениями из-за некачественных динамиков, корпусными резонансами и усилителя таких колонок. Во всех остальных случаях реализация качественного аудиотракта на ПК невозможна без хорошей звуковой подсистемы, которую пользователь приобретает в соответствии с собственными предпочтениями.

Основные «тематические» направления, по которым подразделяются аудиокарты, - «для компьютерных игр», «для работы со звуком» (они же для прослушивания музыки) и «универсальные». Рассматривать последние особого смысла нет, так как принципиально разные требования в подавляющем большинстве случаев не позволяют в должной мере реализовать и игровые, и, так сказать, музыкальные способности в рамках одного устройства. Ведь для корректной реализации объёмного звука в играх требуется производительный DSP (сигнальный процессор), выполняющий сложную обработку звука. Часто сигнал проходит довольно длинный путь, прежде чем добраться до цифро-аналоговых конвертеров, которые в «игровых» картах обычно являются второстепенным звеном: «мощный» процессор, поддержка многоканального звука, обильные коммутационные возможности и множество программных фишек привлекательнее для рядового покупателя, чем какой-то непонятный ЦАП. Тем не менее существуют ли универсальные карты, которые не только полностью удовлетворяют потребности геймера, но и могут служить достойной платформой для построения музыкальной системы? Да. Как нетрудно догадаться, речь идёт о семействе X-Fi компании Creative. На сегодняшний день это самые прогрессивные звуковые карты - как по наворотам и вычислительной мощности, так и по качеству звука. Разумеется, среди «домашних» моделей. Нельзя сказать, что X-Fi - панацея, но более интересных с точки зрения универсальности предложений на рынке пока нет.

Если же речь идёт о качественном воспроизведении звука (например, когда компьютер используется как источник в стационарной аудиосистеме), то имеет смысл обратить внимание на карты класса professional. В отличие от мультимедийных, «игровых», эти модели устроены гораздо проще: как правило, в них нет мощных DSP для формирования эффектов, нет поддержки многоканальности, необходимой геймерам и любителям домашнего

кинотеатра. И вообще - минимум «лишнего». Акцент делается исключительно на качество аудиотракта в режиме стерео. Это подразумевает не только применение более высококлассных ЦАП, но и более эффективную фильтрацию питающего напряжения для предотвращения проникновения помех, а также более корректную обработку аудиопотоков для максимальной точности их вывода. Карты названы «профессиональными» потому, что изначально область их применения - домашняя студия: звукозапись, работа с виртуальными инструментами/синтезаторами, секвенсорами и так далее.

Звуковая подсистема High Definition Audio (HD Audio) - сегодня является самой успешной звуковой системой которая реализована в современных компьютерах. Спецификация HD Audio объединяет усовершенствованные цифровые развлекательные возможности ПК и поддержку звуковых технологий объемного звука Dolby* surround. Звуковой контроллер HD Audio более гибкий и мощный, чем его предшественник, Audio Codec '97 (AC'97), который ранее использовался в большинстве настольных платформ. Контроллер HD Audio обеспечивает качество звучания и функциональные возможности, несравнимые с дополнительными, аналоговыми звуковыми картами, и при этом обходится пользователю значительно дешевле. В совокупности с различным программным обеспечением позволяет реализовывать звук в ПК с таким качеством звучания и с поддержкой объемного звука, которые раньше были прерогативой только устройств бытовой электроники. Звуковая карта на основе HD Audio поддерживает современные звуковые технологии Dolby.

Многопоточная технология. HD Audio использует многопоточные возможности процессоров, которые позволяют пользователям одновременно прослушивать несколько звуковых потоков с одного ПК на разных устройствах. Эта технология поддерживает множество каналов с качеством 192 кГц/32-разряда, в зависимости от возможностей аппаратного звукового кодека. Для сравнения, предыдущая технология AC'97 поддерживала максимум шесть каналов с качеством 48 кГц/20-разрядов. Качество объемного звука. HD Audio позволяет воспроизводить звук цифрового качества на множество динамиков точно так же, как домашний кинотеатр или другие устройства бытовой электроники.

Определение и переназначение разъемов. HD Audio поддерживает улучшенное управление аудиоразъемами. ПК проверяет и определяет тип устройства, подключенного к аудиоразъему, затем перепрограммирует

функционирование порта, чтобы оно соответствовало этому устройству. Например, если пользователь подключит микрофон к разъему динамика, ПК перепрограммирует разъем динамика, чтобы он выполнял функции разъема микрофона. Эта функциональная возможность также зависит от реализации аппаратного кодека.

Порядок работы: 1. Изучение устройства звуковой карты. 2. Изучение параметров и настроек звуковой карты. 3. Проверка работоспособности звуковой карты. 4. Регулировка аудиопараметров. 5. Оценка качества воспроизведения звука.

Контрольные вопросы: 1. Назначение звуковой подсистемы ПК? 2. Основные виды и классы звуковых карт? 3. Назначение модуля микшера? 4. Какая звуковая подсистема наиболее продвинута? 5. Преимущества ПК перед стационарным аудиооборудованием?

Практическая работа №22 Изучение звуковой карты

Цель работы: Изучить устройство и работу звуковой карты и ее настройки, а так же

получить практические навыки в регулировки аудиопараметров ПК.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3, ОК 4, ОК 5

Перечень используемого оборудования Монитор; Системный блок; Звуковая карта; Устройства ввода-вывода.

о Записи звуковых сигналов, поступающих от внешних источников, например, микрофона или магнитофона. В процессе записи входные аналоговые звуковые сигналы преобразуются в цифровые и далее могут быть сохранены на винчестере РС

о Воспроизведения записанных ранее звуковых данных с помощью внешней акустической системы или головных телефонов (наушников)

о Микширования (смешивания) при записи или воспроизведении сигналов от нескольких источников

о Одновременной записи и воспроизведения звуковых сигналов. (Режим работы звуковой системы, в котором каналы записи и воспроизведения задействованы параллельно, называется Full Duplex)

о Обработки звуковых сигналов: редактирования, объединения или разделения фрагментов сигнала, фильтрации, изменения его уровня и т.п.

Функциональные модули звуковой карты.

МОДУЛЬ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ Запись звука - это сохранение информации о колебаниях звукового

давления в момент записи. В настоящее время для записи и передачи информации о звуке используются аналоговые и цифровые сигналы. Другими словами, звуковой сигнал может быть представлен в аналоговой или цифровой форме. Чтобы получить звуковой сигнал в аналоговой форме, достаточно воспользоваться микрофоном.

В этом случае изменению звукового давления в некоторой точке среды будут соответствовать пропорциональные изменения другой физической величины - электрического напряжения, которое станет носителем информации.

МОДУЛЬ СИНТЕЗАТОРА Виды синтеза FM - синтез; WT - синтез Синтез звука на основе физического моделирования.

Характеристики модуля синтезатора - метод синтеза звука; - объем памяти для хранения патчей; - возможность аппаратной обработки сигнала для создания звуковых

эффектов (DSP); - полифония - максимальное количество одновременно

воспроизводимых элементарных звуков.

МОДУЛЬ МИКШЕРА Модуль микшера звуковой карты производит: о Коммутацию (подключение/отключение) источников и приемников

звуковых сигналов o Регулирование уровня входных и выходных звуковых сигналов

o Микширование (смешивание) нескольких звуковых сигналов и регулирование уровня результирующего сигнала

Основными характеристиками модуля микшера являются следующие: о Количество микшируемых сигналов в канале записи о Количество микшируемых сигналов в канале воспроизведения о Возможность регулирования уровня сигнала в каждом микшируемом канале

о Возможность регулирования уровня суммарного сигнала о Выходная мощность усилителя Порядок работы: 1. Изучение устройства звуковой карты. 2. Изучение параметров и настроек звуковой карты. 3. Проверка работоспособности звуковой карты. 4. Регулировка аудиопараметров. 5. Оценка качества воспроизведения звука. Контрольные вопросы: 1. Назначение звуковой подсистемы ПК? 2. Основные узлы звуковой карты? 3. Назначение модуля микшера? 4. Назначение и характеристики акустической системы? 5. Виды синтезаторов применяемых в звуковых картах?

Практическая работа №23. Подключение и инсталляция принтеров. Настройка параметров работы принтеров

Цель работы: Изучить методы подключения и инсталляции принтеров, а также настройку параметров работы принтеров.

2. Системный блок; 3. Звуковая карта; 4. Устройства ввода-вывода. 5. Звуковые колонки. 6. Принтер.

Краткие сведения из теории

Папка “Принтеры” предназначена для добавления новых принтеров и настройки установленных, а также для просмотра текущих заданий для принтера. Если Вы имеете на работе принтер, отличный от домашнего, рекомендуется установить для обоих устройств одинаковые параметры. Это даст Вам возможность работать с одним документом и дома, и на работе, не нарушая его структуру при распечатке.

Подключение принтера Папка «Принтеры» находится в каталоге «Мой компьютер» и

вызывается на экран следующими способами: 1. Двойным щелчком по значку «Принтеры» в окне «Мой компьютер»; 2. Двойным щелчком по значку «Принтеры» в окне «Панели

управления»; 3. Выбором команды «Принтеры» в меню Пуск - Настройка. Если в окне «Принтеры» не указана требуемая модель принтера, то для

подключения соответствующего драйвера нужно дважды щелкнуть по значку «Установка принтера». Появляется окно «Мастера установки принтера», в котором после нажатия кнопки «Далее» Вам будет предложено выбрать один из двух вариантов подключения принтера:

«Локальный принтер» - обеспечивает подключение принтера непосредственно к Вашему компьютеру;

«Сетевой принтер» - обеспечивает подключение сетевого принтера (для этого необходимо наличие локальной сети). В результате документы можно будет посылать на печать не только с компьютера, непосредственно соединенного с принтером, но и со всех компьютеров, входящих в сеть. По умолчанию установлена позиция “Локальный принтер”. Если выбрать “Сетевой принтер”, то в новом окне потребуется указать сетевой путь или имя очереди принтера. При желании можно нажать кнопку “Обзор”, открывающую окно “Обзор принтеров”, которое позволяет просмотреть структуру сети и автоматизировать ввод сетевого пути к выбранному Вами принтеру.

После выбора локального принтера (либо сетевого пути или имени очереди принтера) появится окно, в котором необходимо указать соответствующий драйвер. В окне приведены “Изготовители” и поставляемые ими “Принтеры” разных моделей. Если не удается найти нужное название, следует нажать кнопку “Установить с диска” и вставить дискету или CD-диск с драйвером принтера.

В окне, появившемся на экране после нажатия кнопки “Далее”, следует выбрать порт, к которому будет подключен принтер, в поле “Доступные порты”.

В следующем окне, установив переключатель в позицию “Да” или “Нет”, необходимо указать, будет ли данный принтер использоваться по умолчанию в среде Windows.

В последнем окне, которое появляется после инсталляции принтера, предлагается “Напечатать пробную страницу”. По умолчанию переключатель установлен в позицию “Да”, поскольку распечатка пробной страницы дает возможность убедиться в правильности настроек принтера. Инсталляция будет полностью завершена после нажатия кнопки “Г отово”.

Настройка параметров принтера Чтобы попасть в диалоговое окно настроек принтера, нужно

воспользоваться одним из нижеприведенных способов: 1. Дважды щелкнуть по значку “Принтеры” в окне “Мой компьютер”; 2. Дважды щелкнуть по значку “Принтеры” в окне “Панель

управления”; 3. Выбрать команду “Принтеры” в меню Пуск - Настройка.

В появившемся окне следует установить курсор мыши на значок принтера, подключенного к Вашему компьютеру, нажать правую кнопку мыши и выбрать пункт “Свойства”.

Общие. В диалоговом окне с закладкой “Общие”. Вы можете ввести

дополнительные сведения о принтере в текстовое поле “Заметки”. Раскрывающийся список “Страница-разделитель” может пригодиться

при работе нескольких пользователей с одним и тем же принтером или при печати нескольких документов на один принтер. “Полная” разделитель используют для печати графики, “Простая” - только для текста. Но при работе с большинством современных принтеров нет необходимости в установке разделителей. Применять их целесообразно лишь для печати на ленте.

Сведения. Эта закладка служит для управления портами. На ней расположены

следующие кнопки: “Добавить порт ” - дает возможность внести в список новый порт или

указать сетевой путь к порту; “Удалить порт ” - удаляет ставшие ненужными порты; “Изменить драйвер” - позволяет установить новый драйвер или

обновить существующий; “Назначить порт ” - позволяет сопоставить порт и сетевое устройство; “Освободить порт” - позволяет отменить сопоставление порта

сетевому устройству; “Очередь” - управляет параметрами, регулирующими очередность

заданий; “Параметры порта ” - позволяет произвести настройку порта. В рамке “Интервалы ожидания” задается время в течение которого

операционная система будет ожидать перехода принтера в рабочее состояние. По истечении этого срока появится сообщение об ошибке. Далее предоставляется возможность выбора: либо прекратить печать документа, либо подождать еще раз.

Порт обеспечивает связь компьютера с периферийным устройством (принтером, сканером, внешним модемом) или другим компьютером. Существует несколько типов портов: СОМ (их обычно два - СОМ 1 и COM2; к ним подключают внешний модем, некоторые виды джойстиков или мышь), LPT (чаще всего используется для принтера или сканера) и MIDI (находится

в звуковой плате и служит для подключения музыкальных MIDI-клавиатур и джойстиков)

Управление цветом В данной закладке Вы можете задать параметры качества цветной

печати. Качество печати определяется количеством точек, содержащихся в

линии длиной в один дюйм (dpi - dots per inch). Этот параметр задается в раскрывающемся списке. В том случае, если качество печати не имеет особого значения, лучше установить минимальное допустимое разрешение. Это ускорит печать документа, потребует меньших затрат ресурсов компьютера и обеспечит экономию краски принтера.

При установке цветного принтера в данной закладке может появится рамка “Передача полутонов”, в которой регулируется отображение полутонов при переходе от черного цвета к белому.

Кнопки в этой рамке имеют следующие назначение: “Нет” - обеспечивает максимальную контрастность изображения:

полностью отсутствуют переходные тона от черного цвета к белому; “Грубая” - создает плавный переход от черного к белому на тоновых

иллюстрациях при разрешении от 200 точек на дюйм и меньше; “Точная” - обеспечивает плавный переход от черного к белому на

тоновых иллюстрациях при установленном разрешении от 300 точек на дюйм и выше;

“Контрастная” - применяется для печати изображений, имеющих четкие границы между разными цветами;

“Диффузная” - рекомендуется для печати изображений, не имеющих четких границ.

Плотность печати настраивается при передвижении ползунка в рамке “Интенсивность”. Чем меньше плотность, тем бледнее тона на распечатке. Увеличение плотности печати, соответственно, увеличивает расход чернил Вашего принтера. При желании можно отказаться от произведенных установок и вернуться к принятым по умолчанию, нажав на кнопку “Сброс”.

Бумага На этой закладке определяется размер листа. “Готовые наборы” - эта опция дает возможность сохранить текущие

установки драйвера для повторного использования.

Справа от рамки “Готовые наборы” расположено изображение предварительного просмотра печати - это изображение показывает эффект воздействия текущих установок.

В окне “Свойства бумаги” выбирается формат страницы, на которой будет печататься документ - например, А4 210x297 мм. Размер бумаги в миллиметрах автоматически выводится в верхней части окна после выделения какой-либо из представленных в списке страниц. Благодаря этому можно легко установить, какие форматы наиболее близки к размеру бумаги, которую Вы используете.

Кнопка “Нестандартный ” справа от рамки размеров бумаги позволяет определить размер бумаги, отличающийся от тех, которые перечислены в раскрывающемся окне размеров бумаги.

Наличие галочки в окошке “Ручная подача ” создает запрос о полистовой загрузке или подаче бумаги, как в случае использования специальной бумаги. Этот вариант означает что после окончания печати очередного листа необходимо вручную вставить новый лист в принтер и продолжить печать документа, нажав определенную клавишу.

Наличие галочки в окошке “В размер страницы” уменьшает или увеличивает изображение так, что оно помещается в размер страницы, выбранной вами в окне “Размер”. Убедитесь в том, что установка размера бумаги соответствует размеру бумаги, загруженной в принтер.

Также в этой закладке возможно наличие рамки “Ориентация”, в которой есть две возможные опции: “Книжная” или “Альбомная”. Они позволяют по-разному расположить документ на листе, в зависимости от количества символов в строке. Выбор альбомной ориентации позволяет печатать более широкие документы, но при этом уменьшается количество строк на странице. Часто этот вариант используется для печати широких таблиц.

Многие модели принтеров не рассчитаны, на использование конвертов с прозрачными окошками. Во избежание поломки принтера следите за качеством и типом расходных материалов.

Дополнительные возможности работы с некоторыми принтерами реализованы с помощью специальных программ, ссылки на которые находятся на отдельной вкладке диалога. С помощью этих программ можно, например, проверить работоспособность принтера и в некоторых случаях восстановить ее. Настроив все параметры, нажмите кнопку ОК в диалоге, чтобы закрыть его. Следует отметить, что изменения настроек, выполненные описанным способом, будут действовать при использовании принтера во всех программах. Если же вы при работе с какой-то программой измените 103

текущие настройки принтера, перейдя к настройке из диалога печати, изменения будут действовать только при печати из этой программы и отменяться, когда вы завершите работу с программой. При следующем запуске программы настройки печати вновь будут прежними.

Содержание отчета: 1. Наименование и цель работы; 2. Перечень используемого оборудования; 3. Теоретические сведения о Подключении и инсталляции принтеров; 4. Вывод о проделанной работе; 5. Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы: 1. Как настраивается плотность печати и что она определяет? 2. Опишите этапы подключения принтера к ПК. 3. Способы открытия диалогового окна настроек принтера. 4. Опишите кнопки расположенные на вкладке «сведения. 5. Какие настройки расположены на вкладке бумага и на что они

влияют?

Практическая работа №24. Замена картриджей

Цель работы: Изучить методы замены и заправки картриджей различных моделей

принтеров.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3,ПК 2.4, ОК 4, ОК 5,ОК6

Перечень используемого оборудования 1. Монитор; 2. Системный блок;

Краткие сведения из теории

О технологиях Струйные принтеры - это самый распространенный тип печатающих

устройств, так как они имеют оптимальное соотношение функциональности, качества печати и цены. Все струйные принтеры работают по принципу переноса жидкого красителя на бумагу, но различаются по способам его нанесения. В основной части бытовых струйных принтеров применяется два способа: «Bubble jet» и «Drop on demand». Способ «Bubble jet» подразумевает перенос краски на бумагу путем нагрева последней в соплах печатающей головки до состояния кипения микрокапель краски, которая под давлением паров выбрасывается на бумагу. В принтерах, работающих по принципу «Drop on demand», используется пьезоэлектрический эффект. При подаче электрического импульса на пьезоэлемент происходит физическая деформация пластины, и капля выбрасывается из сопла. Разница между двумя системами очень важна. Из-за различающегося химического состава краска может быть совместима только с одним типом принтера. Перед тем как лить в устройство краску, надо прочитать маркировку и удостовериться, что она сделана не в подвале и предназначена именно для твоего девайса.

Заправка Перед тем как начать процесс заправки, необходимо подготовить место

на столе - на коленке это делать крайне не рекомендуется. Также понадобятся чистые мягкие салфетки. Картриджи всех струйных принтеров имеют различную конструкцию, но основаны на одном принципе. Типичный картридж имеет корпус с одним (в черных) или несколькими (в цветных) отсеками. Внутри него находится губка, впитывающая чернила. Чтобы заправить картридж, необходимо найти отверстие в крышке диаметром, соответствующим иголке шприца. В некоторых экземплярах, например во многих моделях HP, такие места под отверстия уже есть, и они закрыты пластиковыми шариками, которые просто нужно выдавить внутрь картриджа. Часто такие отверстия закрыты наклейками. В других моделях (часто у Epson) таких отверстий нет (если все же есть, то искать их надо также под наклейкой), тогда их придется сделать, например, просверлив или продырявив раскаленной иглой картридж в соответствующем месте, на верхней части корпуса. Далее нужно вставить шприц до упора, чтобы игла уткнулась в дно картриджа, и постепенно заполнять емкость краской. Количество чернил, которое может вместить картридж, сильно варьируется от модели - судить о заполнении можно по отверстиям или печатающей головке. Когда емкость наполнится, чернила начнут вытекать снизу.

Вытекшую краску надо сразу аккуратно вытирать салфеткой. После заправки необходимо заделать отверстия (это нужно не всегда - зависит от типа картриджа). Если поверхность плоская и гладкая, это можно сделать скотчем. После этого нужно поставить картридж на несколько слоев салфеток, чтобы излишек чернил вытек, но злоупотреблять не стоит - если оставить картридж надолго, бумага может «высосать» все чернила.

На некоторых моделях принтеров Epson в выходных отверстиях установлены клапаны. Если в процессе заправки из этих отверстий не вытекала краска, то это именно так. В этом случае нужно выпустить излишек чернил, аккуратно надавив на клапан металлическим стержнем.

После заправки картридж нужно аккуратно вставить в принтер и провести несколько раз продувку печатающей головки средствами принтера, пока не прочистятся все сопла.

Система непрерывной подачи чернил.

Суть системы состоит в том, что чернила непрерывно подаются в картридж по трубкам из бутылочек с краской. Достигается это следующим образом. В пустом картридже проделываются отверстия под диаметр трубок. Далее картридж промывается большим количеством воды до тех пор, пока жидкость, выходящая из нижних отверстий, не станет чистой. Потом в отверстия вставляются трубки и закрепляются термоклеем (картридж должен быть герметичным). Диаметр трубок зависит от модели принтера. После этого противоположные концы трубок вставляются в бутылочки с краской, каждая трубочка в бутылку соответствующего цвета. В крышке бутылочки для этого делается два отверстия: одно - под трубочку, другое под - иголку для шприца. Второе отверстие необходимо для выравнивания давления внутри бутылочки - в него вставляется иголка для шприца с ватой в пластмассовом наконечнике. Вата служит в качестве фильтра воздуха - попадание в бутылку пыли крайне нежелательно. Вставлять трубки в бутылочку нужно таким образом, чтобы трубка немного не доходила до дна. Далее картридж прокачивается шприцем. Делается это так: в выходное отверстие вставляется шприц, поршень вытягивается до упора и так несколько раз, пока в шприц не начнет поступать краска без воздуха. Таким способом прокачиваются все цвета по очереди, и картридж вставляется в принтер.

Стоит обратить внимание на то, что емкости с краской должны находиться на одном уровне с принтером, если они будут намного ниже,

чернила не будут засасываться в картридж, если же выше, давление наоборот будет слишком большое, и чернила станут вытекать из печатающей головки.

Процесс адаптации конструкции принтера под СНПЧ обсуждать не будем, так как это сильно зависит от его конструкции. Обычно трубки с чернилами крепятся к шлейфу, идущему к картриджу. Как выводить трубки из корпуса принтера - дело вкуса: можно воспользоваться существующими отверстиями, а можно проделать и свои в подходящем для этого месте.

После этих процедур нужно прочистить головки, пропечатывая полоски всех имеющихся в принтере цветов до тех пор, пока не прочистятся все сопла.

Защита

Немаловажной деталью заправки картриджей современных принтеров является преодоление системы защиты, а именно, чипа, установленного на картридже и всячески препятствующего заправке последнего. Система, мешающая заправке, устроена довольно просто. В картридж встроен чип, который после начала его использования начинает считать количество потраченных чернил. Когда, по данным контроллера, чернила заканчиваются, чип блокирует картридж, в результате чего принтер отказывается с ним работать, несмотря на наличие или отсутствие чернил на самом деле. Для чего это делается, всем понятно: производитель, таким образом, зарабатывает больше денег и защищает пользователя от себя самого - это особо касается принтеров с несменной печатающей головкой, так как убить ее левыми чернилами очень просто, а ремонт (читай: «замена головки») вылетит в кругленькую сумму.

Тем не менее, производитель намеренно оставляет возможность обхода этой системы в расчете на «продвинутых» пользователей, хорошо разбирающихся в матчасти, нуждающихся в больших объемах печати и не желающих тратить на это огромные деньги, каждый раз покупая новые картриджи. Любой производитель имеет возможность защитить картриджи

таким образом, чтобы обнулить чип в них было практически невозможно. В качестве простого примера можно привести всем известные электронные телефонные карточки. В процессе производства, когда ПЗУ карточки уже запрограммировано, в чипе пережигаются перемычки, в результате чего возможность обнуления карточки уходит гулять и не возвращается. Точно так же могут поступать и производители картриджей, но, сделав это, они потеряют существенную часть пользователей, которые перейдут на технику, имеющую возможность обнуления, либо на альтернативы.

Epson Для принтеров этой фирмы существуют специальные готовые

программаторы, способные обнулить картридж за считанные секунды. Весь процесс обнуления прост до безобразия: картридж вставляется в программатор, после чего следует дождаться радостного момента, когда загорится зеленый светодиод.

В описанных девайсах обнуление производится по заранее определенному алгоритму, записанному в контроллере, но также имеются софтварные программаторы, в самом простом случае подключающиеся к LPT и управляемые готовой программой.

HP С картриджами фирмы HP дела обстоят несколько иначе. Если в

случае с Epson все ограничивается перешивкой чипа, то у HP все сложнее и проще одновременно. Стоит начать с того, что в большинстве принтеров этой фирмы после исхода последних капель чернил не происходит блокировки картриджа, следовательно, его можно заправлять, но принтер будет постоянно ругаться на отсутствующий/неисправный/пустой картридж, так как в драйверах, чаще всего, присутствует функция мониторинга состояния картриджа. Кому-то на это начихать, но многих такое поведение девайса раздражает. В HP реализована система, при которой принтер запоминает два последних картриджа, после опустошения которых начинается нервотрепка. Чтобы этого избежать, нужно либо всегда иметь три запасных картриджа, чтобы заменой оных заставить принтер забыть нужный картридж, либо провести некоторые махинации с одним картриджем, чтобы заставить принтер видеть его каждый раз по-разному. Этого можно добиться путем временного заклеивания определенных групп контактов на поверхности картриджа, и скармливания его в таком виде принтеру. Для разных моделей картриджей группы контактов разные - на одном картридже может быть несколько вариаций закрытия контактов для эмуляции разных

экземпляров. Пример блокирования площадок ты можешь видеть на фотографии.

Приведем пример «обнуления» модели 51645(45). Сначала нужно заклеить группу контактов, помеченную синим цветом, далее устанавливаем картридж и включаем принтер. После печати пробной страницы вынимаем картридж и тщательно очищаем заклеенные контакты. После этого заклеиваем группу, помеченную красным цветом, и повторяем процедуру. В конце очищаем все контакты, вставляем картридж в принтер, и о чудо! Видим, что короткая память девайса забыла картридж и принимает его за новый, показывая «полный бак».

Однако стоит помнить, что прогресс на месте не стоит, и на новых моделях принтеров могут понадобиться более изощренные и сложные способы обнуления. Например, может быть увеличено число запоминаемых принтером картриджей, а может быть установлен более умный чип, который придется дурить другим способом, поэтому не спеши браться за дело, и не поленись открыть «Яндекс» и узнать, что ему известно о твоем принтере.

Заправка и установка СНПЧ дело хоть и рискованное, но экономически оправданное. Разобравшись однажды, ты сэкономишь много денег на расходниках для твоего печатающего устройства.

Схема контактов для обхода защиты.

Содержание отчета: 1. Наименование и цель работы; 2. Перечень используемого оборудования; 3. Теоретические сведения о Подключении и инсталляции принтеров; 4. Вывод о проделанной работе; 5. Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы: 1. Опишите технологии печати струйных принтеров?

Практическая работа № 25

Эксплуатация многофункциональных устройств

Цель работы: приобрести навыки эксплуатации многофункциональных

устройств.

Количество часов-2 Выполнение данной работы способствует формированию следующих компетенций: ПК 2.3,ПК 2.4, ОК 4, ОК 5,ОК6

Оборудование: учебный персональный компьютер.

Программное обеспечение: операционная система, презентация.

Теоретические основы

Многофункциональное устройство (МФУ)

представляет собой аппарат, который может

выполнить функции принтера, копира, сканера и

факса. В современных офисах на сегодняшний

день трудно обойтись без МФУ, и этому есть

несколько причин.

Прежде всего, это относительно невысокая

стоимость МФУ, по сравнению со многими копирами, а также компактное

размещение все в одном. Однако ошибочно полагать, что МФУ является

идеальным аппаратом для офиса, потому как наравне с достоинствами, это

устройство переняло и многие недостатки от всей электроники, которая в

нем представлена. К примеру, МФУ имеет проблемы с блоком печки или

2. Суть и преимущества системы непрерывной подачи чернил. 3. Для чего используется защита картриджа, как она реализуется? 4. Технология защиты картриджей Epson и HP.

блоком закрепления изображения, блок захвата бумаги также является

ненадежным элементом, нередок износ тормозной площадки и прочее.

Тормозная площадка сделана из резины, имеет шершавую поверхность,

расположена в лотке с бумагой и предназначена для торможения нижних

листов. А при стирании резины механизм захватывает несколько листов. В

таком случае необходимо сменить резину.

Уязвимым местом МФУ является ролик захвата бумаги, впрочем, ремонт

ксероксов также довольно часто осуществляют именно по этой причине.

Неисправность проявляется в заминании листов, а начинается с того, что

печатая большие объемы, ролик захвата не сразу берет листы или вовсе

перестает их захватывать. Просто со временем резина ролика стирается и

покрывается мелом. В таких случаях рекомендуется не пользоваться

дешевой бумагой, потому как для увеличения её белизны производители

смачивают её в меловом растворе. Мел оседает на роликах. С помощью

регенерирующей жидкости можно убрать это меловое напыление, а

протертую резину заменить.

Блок печки имеет термопленку, через неё и резиновый вал проходит бумага с

тонером. Срабатывает термопленка при 180 градусах, и если она порвана,

либо же резиновый вал с дефектами, то печать получится некачественной.

Очередное обслуживание оргтехники в этом случае покажет, что края бумаги

смяты, текст на листе пропечатан дважды, а на странице будут темные

полосы. Причина проблемы – порванная термопленка. Зачастую рвется

термопленка скрепками от степлера и прочими предметами, которые в

принтер попали с бумагой. Некоторые модели МФУ имеют тефлоновый вал,

но и они подвержены повреждениям.

Часто в МФУ страдает сканирующая оптика, которую могут почистить

только специалисты в сервисе. Оптика является тонкой системой и в этом

плане самостоятельный ремонт МФУ, как и многой дугой офисной техники,

лучше доверять профессионалам.

Неисправности узлов МФУ становятся явными после печати 10-15 тысяч

страниц. Эту информацию вы можете узнать, распечатав статусную страницу

вашего принтера. Если число листов печати превысило отметку 15 тысяч, в

таком случае ремонт принтеров epson (как и других производителей

оргтехники), а именно замены роликов не избежать.

Порядок выполнения работы

1. Оформите подключение многофункционального устройства в

инструкционной карте.

Контрольные вопросы

1. Какие основные функции выполняют многофункциональные устройства?

2. Какие дополнительные функции включают производители

многофункциональных устройств?

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы Основная литература:

1. Максимов Н. В. Технические средства информатизации: Учебник / Н.В. Максимов, Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - 4-e изд., перераб. и доп. - М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2013.

Дополнительная литература:

1. Фролов В. А. Электронная техника.Ч.2 Схемотехника электронных схем: Учебник / Фролов В.А. - М.:ФГБУ ДПО "УМЦ ЖДТ", 2015.-611 с.

2. Партыка Т. Л. Периферийные устройства вычислительной техники: Учебное пособие / Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - 3-e изд., испр. и доп. - М.: Форум: НИЦ Инфра-М, 432 с.: 2014

Российские журналы: 1 Прикладная информатика: научно-практический журнал - ЭБС Лань

Договор № 46 от 25.05.2015 г 2 «Автометрия» - ЭБС Лань Договор № 46 от 25.05.2015 г 3 Программные продукты и системы - ЭБС Лань № 46 от 25.05.2015 г