Клавіатура ПК. Накопичувачі на жорстких магнітних дисках

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

Бердичівський політехнічний коледж

Контрольна робота

з предмету «Операційні системи»

2009 р.

м. Бердичів

1. Клавіатура ПК

В наш час клавіатура
являється основним пристроєм вводу інформації в РС, не дивлячись на сильну конкуренцію зі сторони миші.

Незалежно від того, як механічно реалізований процес нажимання клавіш, сигнал при нажиманні реєструється контролером клавіатури і передається у вигляді скен-кода на материнську плату.

Скен-код – це однобайтове число, молодші 7 біт якого представляють ідентифікаційний номер, який присвоєно кожній клавіші (дивись таблиці).

На материнській платі РС для підключення клавіатури також використовують контролер. Для РС типу АТ використовується мікросхема універсального периферійного інтерфейсу (UPI). Коли скен-код поступає на контролер клавіатури, то створюється апаратне переривання, процесор припиняє свою роботу і виконує процедуру, яка аналізує скен-код. Дане переривання обслуговується спеціальною програмою, яка входить в склад ROM BIOS. При цьому ця процедура спочатку визначає установку клавіш і перемикачів, щоб правильно отримати код, що вводиться («а» чи «А»). Поміж цей код поміщається 6 цифер клавіатури, яка являє собою область, що може запам'ятовувати до 15 вводимих символів, поки прикладна програма не може їх обробити. Контролер на материнській платі може не тільки приймати, але і передавати дані, щоб повідомити клавіатурі різні параметри, наприклад, частоту натискання клавіші. Після обробки скен-коду виробляються переривання виводу на екран, які передаються на відеобуфер, а потім на екран монітора.

Далі розглянемо таблиці, в яких представлено скен-коди, які є в найбільш поширених в наш час клавіатурах MFII зі 102 клавішами.

Скен-коди функціональних клавіш

Скен-коди клавіш управління курсором

Розглянемо різні види клавіатури

1. Клавіатура з пластмасовими штирями
: для їх виготовлення використовують пластмасу і резину. Під кожною клавішею знаходиться пластмасовий штир, який на нижньому кінці виготовлений у вигляді штемпеля із суміші резини з металом. Ще нижче розташована пластинка з контактними площадками, яка стаціонарно прикручена до корпусу панелі. При натисканні клавіші штемпель дотикається до цих контактних площадок, в результаті замикається коло і йде передача на контролер клавіатури. При натисканні клавіші на такій клавіатурі часто виникає відчуття м'якості. Якщо не дивитися на екран, то невідомо, нажата клавіша чи ні. Недолік її в тому, що виникає часто вібрація, яка викликає ефект багаторазового розмикання контакту клавіші, якщо вона нажимається неправильно.

2. Клавіатура
: описані вище події відсутні для клавіш, тут механічний опір клавіші тим більший, чим глибше вона натискається. Для подолання даного опору потрібно затратити певну силу, після чого клавіша іде легше. Таким чином забезпечується однозначний контакт.

3. Клавіатура з мікроперемикачами
: така клавіатура має тіж клавіші. Але мікроперемикачі характеризуються більшою надійністю і строком служби.

4. Сенсорна клавіатура
: в момент дотикання пальцями потенціал збільшується спеціальною схемою, на виході якої формується сигнал аналогічний сигналу, який формується при натискуванні клавіш механічної клавіатури. Ці клавіатури самі довговічні, оскільки в них відсутній який-небудь механічний елемент (замість традиційних клавіш використовують чутливі елементи) і інформація при натисканні клавіш (дотиканні до чутливого елемента) формується тільки електрикою.

Розглянемо області клавіатури

1. Функціональні і деякі спеціальні клавіші
: це клавіші, які при роботі програмного забезпечення виконують певні функції.

– так < F4 >
призначена для запам'ятовування тексту, для стирання рядка, в якому знаходиться курсор.

– майже завжди < F1 >
використовується для виклику довідкової інформації (Help).

– клавіша < Esc >
має одне значення – це вихід з текучого меню чи кінець виконання програми.

– клавіша < PrintScreen >
призначена для копіювання вмісту (зображення) дисплею на прінтер.

– клавіша < ScrollLock >
функціонує як перемикач; складається з двох слів Screen (Екран) і Roll (ролік, вал); дозволяє включати і виключати функцію прокрутки екрана.

– клавіша < Pause >
зупиняє роботу всієї системи; РС відновлює свою роботу тільки тоді, коли ви знову натискаєте довільну клавішу.

2. Алфавітно-цифрова область
: ця область нагадує друкарську машинку і складається з букв від А до Z і цифр від 0 до 9.

3. Спеціальні клавіші
:

– клавіша < Tab >
(табуляція) переміщає курсор вправо на задану величину символів (в більшості випвдків це 8 символів).

– клавіша < Shift >
служить для переходу клавіатури в режим вводу прописних (великих) букв алфавіту і деяких спеціальних функцій.

– клавіша < CapsLock >
переводить клавіатуру в режим постійного вводу великих букв алфавіту.

– клавіша < Backspase >
призначена для стирання символа зліва від курсора.

– клавіша < Del >
призначена для стирання символа в позиції курсора.

– клавішу < Ctrl >
використовують в комбінаціях з іншими клавішами; так < Ctrl > + < S > забезпечує збереження документів в деяких додатках;

< Ctrl > + < C > для редагування і т.д.

– клавіша < Alt >
(від слова «альтернатива») дозволяє управляти програмами без миші, використовуючи тільки клавіатуру; так комбінація

< Alt > + < F > + < X > закінчує виконання активного додатку аналогічно командам меню File/Exit.

– клавіша < Enter >
використовується для виконання багатьох функцій: для завершення вводу рядка, для завершення вводу командного рядка і т.д.

4. Блок управління курсором
(розміщений справа): сюди відносять 10 клавіш, які управляють курсором.

– < Insert >
визначає режим вводу; переключає режим вставки і заміни.

– клавіша < Delete >
(знищення): використовують для знищення об'єктів

– клавіші < Home >, < End >:
використовують для управління переміщенням курсора на екрані чи в файлі.

– клавіші < Page Up > i < Page Down >:
використовують для переміщення курсора на сторінку вверх і вниз.

– клавіші ­
,
¯
,
®
,
¬
– переміщують курсор на одну позицію відповідно вверх, вниз, вправо, вліво.

5. Цифровий блок
– використовують для арифметичних операцій (на минулій Л.Р. розглядали калькулятор і користувалися як мишею так і цифровим блоком).

2. Накопичувачі на жорстких магнітних дисках, дисководи компакт-дисків, магнітооптичні диски

1. Накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД)

НГМД або дисковод вмонтований у системний блок. Гнучкі носії для НГМД випускають у вигляді дискет (інша назва флопі-диск). Власне носій – це плоский диск зі спеціальної, достатньо міцної плівки, покритий феромагнітним шаром і поміщений у захисний конверт із рухомою засувкою у верхній частині. Дискети використовуються, в основному, для оперативного перенесення невеликих об'ємів інформації з одного комп'ютера на інший. Дані, записані на дискеті можна захистити від стирання чи перезапису. Для цього потрібно пересунути маленьку захисну засувку в нижній частині дискети таким чином, щоб утворилося відкрите віконце. Для того, щоб дозволити запис цю засувку слід перемістити назад і закрити віконце.

Лицьова панель дисководу виведена на передню панель системного блоку, на якій розташовані кишенька, закрита шторкою, куди вставляють дискету, кнопка для виймання дискети та лампочка-індикатор. Дискета вставляється у дисковод верхньою засувкою вперед, її потрібно вставити у кишеню накопичувача і плавно просунути вперед до звуку щиглика. Правильний напрямок вставляння дискети помічено стрілкою на пластиковому корпусі. Щоб вийняти дискету з накопичувача, потрібно натиснути на його кнопку. Світловий індикатор на дисководі показує, що пристрій зайнятий (якщо лампочка світиться, виймати дискету не рекомендується). На відміну від жорсткого диска, диск у НГМД приводиться в обертання тільки за командою на читання або запис, в інший час він перебуває у спокої. Головка читання-запису під час роботи механічно контактує з поверхнею дискети, що призводить до швидкого зношування дискет.

Як і у випадку жорсткого диску, поверхня гнучкого диску розбивається на доріжки, які у свою чергу розбиваються на сектори. Сектори й доріжки утворюються під час форматування дискети. Зараз дискети поставляються відформатованими.

Основними параметрами дискети є технологічний розмір (у дюймах), щільність запису та повна ємність. За розмірами розрізняють 3,5 – дюймові дискети та 5,25 – дюймові дискети (зараз вже не використовуються). Щільність запису може бути простою SD (Single Density), подвійною DD (Double Density) та високою HD (High Density). Стандартна ємність 3,5 – дюймової дискети – 1,44 Мбайт, можливим є використання дискет ємністю 720 Кбайт. На теперішній час стандартом є дискети розміром 3,5 дюйма, високої щільності HD, що мають ємність 1,44 Мбайта.

Під час користування дискетою слід дотримуватися таких правил
:

- не торкатись робочої поверхні дискети;

- не вигинати дискету;

- не знімати металічну засувку, забруднена дискета може пошкодити голівки;

- зберігати дискети подалі від джерела магнітних полів;

- перед використанням перевірити дискету на наявність вірусів за допомогою антивірусної програми.

2. Накопичувачі на оптичних дисках.

Починаючи з 1995 року в базову конфі-гурацію персонального комп'ютера замість дисководів на 5,25 дюймів почали включати дисковод CD-ROM. Абревіатура CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) перекладається як постійний запам'ятовуючий пристрій на основі компакт-дисків. Принцип дії цього пристрою полягає у зчитуванні цифрових даних за допомогою лазерного променя, що відбивається від поверхні диска. В якості носія інформації використовується звичайний компакт-диск CD. Цифровий запис на компакт-диск відрізняється від запису на магнітні диски високою щільністю, тому стандартний CD має ємність порядку 650–700 Мбайт. Такі великі об'єми характерні для мультимедійної інформації (графіка, музика, відео), тому дисководи CD-ROM відносяться до апаратних засобів мультимедіа. Крім мультимедійних видань (електронні книги, енциклопедії, музикальні альбоми, відеофільми, комп'ютерні ігри) на компакт-дисках розповсюджується також різноманітне системне та прикладне програмне забезпечення великих обсягів (операційні систе-ми, офісні пакети, системи програмування і т.д.)

Компакт-диски виготовляють із прозорого пластику діаметром 120 мм і товщиною 1,2 мм. На пластикову поверхню напилюється шар алюмінію або золота. В умовах масового виробництва запис інформації на диск відбувається шляхом витиснення на поверхні доріжки, у вигляді ряду заглиблень. Такий підхід забезпечує двійковий запис інформації. Заглиблення (pit – піт), поверхня (land – ленд). Логічний нуль може бути представлений як пітом, так і лендом. Логічна одиниця кодується переходом між пітом та лендом. Від центру до краю компакт-диску нанесена єдина доріжка у вигляді спіралі шириною 4 мкм із кроком 1,4 мкм. Поверхня диска розбита на три ділянки. Початкова (Lead-In) розташована в центрі диска і зчитується першою. В ній записано вміст диска, таблиця адрес всіх записів, мітка диска й інша службова інформація. Середня ділянка містить основну інформацію і займає більшу частину диска. Кінцева ділянка (Lead-Out) містить мітку кінця диску. Для штампування існує спеціальна матриця-прототип (мастер-диск) майбутнього диска, яка витискує доріжки на поверхні. Після штампування, на поверхню диска наносять захисну плівку з прозорого лаку.

Накопичувач CD-ROM містить:

- електродвигун, що обертає диск;

- оптичну систему, яка складається з лазерного випромінювача, оптичних лінз та датчиків і призначена для зчитування інформації з поверхні диска;

- мікропроцесор, що керує механікою привода, оптичною системою і декодує прочитану інформацію у двійковий код.

Компакт-диск розкручується електродвигуном. На поверхні диска за допомогою приводу оптичної системи фокусується промінь із лазерного випромінювача. Промінь відбивається від поверхні диска і скрізь призму подається на датчик. Світловий потік перетворюється в електричний сигнал, який поступає у мікропроцесор, де він аналізується й перетворюється у двійковий код.

Основними характеристиками CD-ROM є:

- швидкість передачі даних
– вимірюється в кратних долях швидкості програвача аудіо компакт-дисків (150 Кбайт/сек) і характеризує максимальну швидкість з якою накопичувач пересилає дані в оперативну пам'ять комп'ютера, наприклад, 2-швидкісний CD-ROM (2x CD-ROM) буде зчитувати дані зі швидкістю 300 Кбайт/сек., 50-швидкісний (50x) – 7500 Кбайт/сек.;

- час доступу
– час, потрібний для пошуку інформації на диску, вимірюється у мілісекундах.

Основний недолік стандартних CD-ROM – неможливість записування даних, але існують пристрої однократного записування CD-R та багаторазового записування CD-RW.

Накопичувач CD-R (CD-Recordable)

Зовні схожі на накопичувачі CD-ROM і сумісні з ними за розмірами диска та форматами запису. Дають змогу виконати одноразовий запис і необмежену кількість зчитувань. Запис даних здійснюється за допомогою спеціального програмного забезпечення. Швидкість запису сучасних накопичувачів CD-R складає 4х-16х.

Накопичувач CD-RW (CD-ReWritable)

Використовуються для багаторазового запису даних, причому можна як просто дописати нову ін-формацію на вільний простір, так і повністю перезаписати диск новою інформацією (попередні дані знищуються). Як і у випадку з накопичувачами CD-R, для запису даних необхідно встановити в системі спеціальні програми, причому формат запису сумісний зі звичайним CD-ROM. Швидкість запису сучасних накопичувачів CD-RW складає 2х-16х.

Накопичувач DVD (Digital Video Disk)

Пристрій для читання цифрових відеозаписів. Зовні DVD-диск схожий на звичайний CD-ROM (діаметр – 120 мм, товщина 1,2 мм), однак відрізняється від нього тим, що на одній стороні DVD-диску може бути записано до 4,7 Гбайт, а на обох – до 9,4 Гбайт. У разі використання двошарової схеми запису на одному його боці можна розмістити вже до 8,5 Гбайт інформації, відповідно на обох боках – близько 17 Гбайт. DVD-диски допускають також перезапис інформації.

Найважливішим чинником, що стримує широке застосування накопичувачів CD-R, CD-RW та DVD, є висока вартість як їх самих, так і змінних носіїв.

Список використаної літератури

1.Степаненко О.С. «Персональний компьютер». Учебний курс. 1999 р.

2.Ивенс, Кеті. «Использование Microsoft Windows 98». 1999 р.

3.«Справка Windows» в ОС Windows 98.