INTRODUCERE
Un PC (Personal Computer) , produs dupa standardele IBM are în exterior vizibile doua module : towerul si monitorul . Se deosebesc apoi perifericcele care sunt tastaura , mouse-ul , boxe , joystick , modem extern .
Towerul la rândul sau are drept rol a tine toate componentele într-un loc , a le feri de praf , socuri ,etc . Este pur si simplu o cutie care la exterior prezinta o serie de butoane ce indeplinesc functii de baza : pornire/oprire , resetare si eventual buton pentru schimbarea frecventei ceasului intern . Ultimele doua butoane nu sunt întîlnite la toate carcasele , la carcasele ATX butonul de reset nu mai este prezent în unele cazuri , restartarea revenind în sarcina sitemului de operare si a Bios-ului ; în schimb , butonul de schimbare a frecventei a disparut complet de pe carcasele noi , rolul sau fiind activ în cazul procesoarelor din familia i286 , i386 , i486 . Avea rolul de a înjumatati frecventa de tact a procesorului sau dimpotriva 19119i87t de a o mari ; astfel frecventa putea fi setata la 66 sau 33Mhz , etc .
Înainte de a începe prezentarea detaliata subliniez ca pentru buna functionare a unui calculator nu este responsabila o singura componenta ; fiecare componenta participa activ sau pasiv la realizarea unei functionalitati satisfacatoare .
2.PREZENTAREA COMPONENTELOR
Componenta ce are rolul de a dirija celelalte dispozitive , de a împarti sarcini fiecareia , de a coordona si verifica executia sarcinilor primite . Un calculator nu poate functiona fara procesor . Deloc . Procesoarele au avut evolutie rapida de la 8088,8086.80486 , productia fiind asigrata în principal de firma Intel , printre primii producatori de procesoare destinate utilizatorilor privati . Alte firme producatoare sunt AMD , Cyrix , ITD . Procesoarele produse de AMD si Cyrix sunt mai ieftine decât cele produse de Intel si au o arhitectura compatibila cu cele produse de Intel , însa se dezvolta separat .
Procesorul i386 a fost primul processor care a inclus 6 faze de executie paralela , la procesorul 80486 s-a dezvoltat mai mult paralelismul executiei prin expandarea unitatilor de decodificare a instructiunii si de executie într-o banda de asmblare (pieline) cu cinci nivele , astfel ajungându-se la 11 faze paralele . În plus , procesorul 486 are un cache intern de date si instructiuni de nivel L1 de 8Ko pentru a mari procentul instructiunilor ce pot fi executate la viteza de o instructiune pe impuls de tact . La acest processor a fost pentru prima data integrata unitatea de calcul în virgula flotanta (coprocesorul) în acelasi cip cu CPU-ul .
Amd a lansat în aceeasi perioada procesorul 486 DX5 cu frecvente pîna la 133 , fara prea mult success. Surprinzator , dupa 486 nu a urmat 586 , decât pentru Cyrix si AMD . Intel a decis sa schimbe formatul numelui trecând la Pentium .
Procesorul Pentium a adaugat o a doua banda de asamblare pentru a obtine performante superioare (cele doua benzi de asmblare (U,V) pot executa doua instructiuni pe un impuls de tact); memoria cache s-a dublat , existând un cache de 8 Ko pentru cod si unul similar pentru date . Pentru îmbunatatirea executiei ramificatiilor din programe s-a implementat conceptul de predictie a salturilor, introducându-se un tabel pentru memorarea adreselor cele mai probabile la care se fac salturile . Registrele principale au ramas pe 32 de biti , caile interne fiind pe 128 sau 256 de biti , magistrala de date externa - 64 biti . Procesorul Pentium are integrat un controller de întreruperi avansat (APIC) folosit în sistemele multiprocessor .
Amd a lansat într-o perioada intermediara procesorul 586 , apoi K5 . dupa 586 pentru Cyrix urmând 6x86 .
Amd si Cyrix au ramas multa vreme într-un con de umbra al lui Intel , mai ales ca procesoarele intel Pentium (lansate la frecvente de 75Mhz) s-au dezvoltat rapid , de la frecventa de 166 Mhz fiind adaugate instructiunile MMX (-un set de 57 noi instructiuni , patru tipuri noi de date si un nou dst de registrii pentru a accelera performantele aplicatiilor multimedia si de comunicatii ; MMX se bazeaza pe o arhitectura SIMD (Single Instruction,Multiple Data) , permitând imbunatatirea performantelor aplicatiilor ce folosesc algoritmi de calcul intensivi asupra unor mari siruri de date simple (procesoare de imagini 2D/3D) . Dupa Pentium urmeaza Pentium Pro care are o arhitectura superscalara pe trei cai- poate executa trei instructiuni într-un impuls de tact având un cache L2 de 256 Kb strâns legat de CPU printr-o magistrala dedicata pe 64 de biti. Procesoarele Pentium si Pentium Pro au fost dezvoltate pâna la frecvente de 233 Mhz , urmatorul pas fiind Pentium II (este un PentiumPro cu MMX) si Pentium III.
Revenind la AMD , a lansat procesorul Amd K6 ce avea în plus 32kb cache level 1 fata de K5 . Urmatorul pas a fost AMD K6-2 , care a dat o replica MMX-ului de la Intel cu un set de instructiuni numite !3D NOW ; trebuie amintit ca si procesoarele K6 au înglobat instructiuni MMX frecventa maxima atinsa fiind de 500Mhz . AMD K6-3 înglobeaza 256kb level 1 cache ceea cea aduce un spor de viteza substantial
Cyrix a ramas în urma , unui 6x86 la 200Mhz corespunzându-i un Pentium la 150Mhz , pe când la AMD seria K6 -K62 a fost extrem de reusita , depasind pe alocuri procesoarele Intel la frecvente echivalente .
Fiecare processor din seria x86 este compatibil fizic cu placa de baza , astfel procesoarele se introduc într-un soclu de pe placa de baza , ce are un numar standard de pini (321) . Pentru a descuraja concurenta , Intel a schimbat modul de conectare a procesoarelor Pentium II-III , conectarea la mainboard facându-se printr-un nou tip de soclu - Sec - Slot 1 ; Intel nu a dat drept de productie (licenta) a acestui soclu firmelor AMD si Cyrix. Ca replica , AMD a conceput procesorul AMD K7 , ce concureaza direct Pentium II prin frecvente de pana la 900Mhz si cache level 2 -512Ko,pentru un nou tip de soclu - Slot A .
Succesul pe piata al procesoarelor Intel a fost datorat faptului ca fiecare nou procesor îngloba functiile precedentului (astfel un Pentium II este capabil de executa cod scris pentr 386) , caracteristicî intalnitî rar la început (1980) . Procesoarele Sparc , Alpha , Dec , Risc sunt extrem de scumpe , incompatile cu codul x86 , ele fiind în proiectate pentru aplicatii paralele , volum mare de calcul, sisteme multiprocessor . Firma SPARC a lansat de curînd procesorul pe 64 biti UltraSparc la 1,5 Ghz .
Trebuie amintit ca un calculator poate avea unul sau mai multe procesoare . Placile de baza 'normale' permit prezenta unui singur processor , însa sunt producatori ce ofera optiunea de 'dual processor' . Astfel în sistemele produse de Digital , HP se pot întâlni între 2-8 procesoare . Problema este ca numai anumite sisteme de operare stiu sa foloseasca multiprocesarea (Linux , SunOs , Unix , WindowsNT) . Astfel în Windows 9x prezenta unui processor suplimentar nu va influenta cu nimic performanta sistemului . Sistemele multiprocessor sunt folosite în servere sau în statii de lucru cu flux mare de date (CAD , GIS , etc) . Un alt motiv de a folosi un sistem multiprocessor este securitatea oferita . Astfel în cazul unei defectiuni produse la unul din procesoare conducerea va fi luata de celalalt .
In configuratia unui sistem de calcul întalnim doua mari tipuri de memorii - RAM si ROM. Memoria este spaliul de lucru primar al oricarui calculator . Lucrând în tandem cu CPU (procesorul) are rolul de a stoca date li de a procesa informatii ce pot fi procesate imediat si în mod direct de catre processor sau alte dispozitive ale sistemului . Memoria este de asemenea legatura dintre software si CPU .
Din punct de vedere intern memoria RAM este aranjata într-o matrice de celule de memorie , fiecare celula fiind folosita pentru stocarea unui bit de date (0sau1logic) . Datele memorate pot fi gasite aproape instantaneu (timp de ordinul zecilor de ns) prin indicarea rândului si coloanei la intersectia carora se afla celula respectiva . Se deosebesc doua tipuri de memorie :
SRAM(Static Ram) si DRAM(Dynamic Ram) .
Tehnologia DRAM este cea mai întâlnita în sistemele actuale , trebuind sa fie reimprospatata de sute de ori / secunda pentru a retine datele stocate în celulelede memorie (de aici vine si numele) ; fiecare celula este conceputa ca un mic condensator care stocheaza sarcina electrica .
Este prezenta sub doua tipuri de module : SIMM-urile si DIMM-urile . SIMM-ul a fost dezvoltat cu scopul de a fi o solutie usoara pentru upgrade-uri . Magistrala de date este pe 32 biti , fizic modulele prezentând 72 sau 30 de pini . DIMM-ul a fost folosit întâi la sistemele MacIntosch dar a fost adoptat pe PC-uri datorita magistralei pe 64 de biti , având 128 pini .
Tipurile de memorie DRAM sunt :
FPM (Fast Page Mode) ,
Tehnologia SRAM foloseste tot un system matricial de retinere al datelor , dar este de cinci ori mai rapida , de doua ori mai scumpa si de doua ori mai voluminoasa decât memoria SRM . Nu necesita o reîmprospatare constanta , elementul central al unei celule fiind un circuit basculant bistabil . SRAM este folosit pentru memoriile cache datorita vitezei mari .
Placa de baza este un dizpozitiv 'de baza', un 'pamânt' pe care 'se planteaza' celelalte componente . Este componenta pe care se implanteaza procesorul , pe care se afla sloturile de extensie , pe care se afla memoria cache L2 . Pe langa aceasta functie , de support pentru celelalte componente , are rolul de a regla si distribui tensiune procesorului si celorlalte componente . O placa de baza de calitate are variatii mici al intensitatii curentului 'livrat' si mai multe valori ale tensiunii pe care o poate furniza . Pe o placa de baza se afla urmatoarele componente :.soclul pentru processor(interfata) - un 'socket' în care se introduce procesorul .
Socket 1 - 169 pini , lucreaza la tensiunea de 5V suporta procesoarele 486 DX2 si DX4
Socket 2 - o minora imbunatatire facuta de intel pentru a suporta si procesoarele Pentium Overdrive(processor de upgrade) 238 pini
Socket 3 - alta interfata de la Intel 237 pini 3,3V-5V , suporta procesoarele 586
Socket 4 - trecerea la procesoare Pentium , suporta doar procesoare Pentium 60 si 66
Socket 5 - 3,3V 320 pini , suporta iPentium 75-133Mhz
Socket 6 - 3,3V 235 pini , destinat procesoarelor 486 , un Socket 3 mai avansat
Socket 7 - cel mai popular , 2,5-3,3V 321 pini suporta procesoare 75-200Mhz, procesoare Pentium MMX, K5, K6, 2x86, 6x86MMX .
Socket 8 - 3,1-3,3V 387 pini destinat doar procesoarelor PentiumPro
Slot 1 - 2,8-3,3V , o schimbare radicala, procesorul se introduce în slot ca o placa obisnuita , 242 pini , este folosita doar de Intel , fiind o alegere buna pentru sistemele biprocessor ,
Placa de baza mai include controllere si conectori pentru hard-disk , floppy-disk , tastatura , port serial , optional PS/2 si USB.
Interfata pentru hard-disk poate fi inclusa (în cele mai multe cazuri este) pe placa de baza sau poate fi achizitionata ca placa de extensie separata . Controllerele pentru hard-disk , ca si hdd-urile de altfel, pot fi de doua tipuri constructive : IDE (EIDE) sau SCSI(Small Computer System Interface) . Hard-diskurile SCSI necesita un controller special , interfata SCSI fiind mai avansata decat EIDE , mai scumpa , cu performante mai mari , având avantajul de a putea conecta pe acelasi controller si cablu scannere , hard-diskuri , unitati floppy, cdrom, etc, un numar total de 8 device-uri SCSI suportate simultan . Avantajele SCSI sunt multiple: poate conecta pe aceeasi magistrala 8 deviceuri diferite simultan (IDE - 2 deviceuri si acele HDD sau CD-ROM); lungimea panglicii SCSI - 10-25 m , viteza maxima 80Mb/sec wide ultra2 SCSI; gabaritul redus. SCSI utilizeaza cozi de mesaje. Mecanismele bazate pe astfel de cozi sunt integrate pe scara tot mai larga în sistemele de operare moderne (WindowsNT). Hard-diskurile SCSI au fost întotdeauna cu un pas în fata celor IDE , astfel capacitatile au fost mai mari si viteza de transfer net superioara , cel mai rapid hard-disk IDE acutual are o rata de transfer maxima de 66Mb/sec (UDMA/66). Marimile hard-diskurilor singulare sunt cuprinse între 20Mb si 4T. Aceasta capacitate poate fi extinsa prin intermediul discurilor RAID sau prin tehnologia de clustering (conectarea mai multor hdd-uri astfel ca sistemul sa le vada ca fiind unul singur; aceasta tehnologie este folosita si în procesarea paralela) .
Pe placa de baza exista si un controller de floppy disk, care poate fi de 3,5' sau 5,25', modelele mai vechi nu prea mai sunt suportate. Astfel disketele sunt folosite cu unitatea floppy având capacitate neformatate de 2Mb, prin formatare MS DOS-1,44Mb. Exista unitati de diskette care suporta diskette de mare densitate de 100-200Mb, nestandard (Sony , Travan) si care pot citi si disketele de 3,5'; interfata este separata pentru acest tip de unitati de diskette .
Mai exista pe placa de baza sloturile în care se pot introduce placi de extensie (modemuri , placi video, laci de retea , placi de sunet , etc). Sloturile pot fi diferentiate în functie de diferentele constructive : VL-BUS , ISA , EISA , PCI ,PCMCIA, AGP . Interfata VL-BUS este depasita , interfata ISA este înca folosita cu success , fiind prezenta pe majoritatea placilor de baza de generatie noua . PCI este cea mai folosita interfata , oferind rate de transfer mari la preturi rezonabile în prezent . A fost introdusa cu ~5 ani în urma urmand standardului EISA . PCMICA este destinat utilizatorilor de calculatoare portabile , oferind conectivitate rapida , autoconfigurarea . Aceste placi sunt extraordinar de mici (si de scumpe), fiind de marimea unei cartele telefonice , duble ca grosime .
Interfata AGP este ultimul venit pe ring , cel mai nou, destinat placilor grafice, în secolul acceleratiei este destnat acceleratoarelor grafice de mare vitezî, facand o legaturî directa între processor si placa graficî, oferind rate de transfer de pîna la 3Gb/sec .
Toate aceste tipuri de sloturi difera între ele , exista totusi sloturi PCI/ISA shared în care se pot introduce placi PCI sau placi ISA .
Porturile seriale sunt destinate conectarii în exterior a deviceurilor care sunt cam putine: modem/mouse. Versiunile noi poseda cache si o interfata ce 'gîndeste' singura degrevând procesorul (UART 16550) .
Porturile paralele sunt destinate conectarii imprimantelor sau altor dispozitive ce functioneaza pe acest tip de port (scannere, placi de acizitie, etc) .
Modemurile sunt dispozitive destinate conectarii intre calculatoare cu ajutorul liniei telefonice . Pot fi de doua tipuri constructive : . interne si m. externe . Modemurile interne se instaleaza într-un slot PCI sau ISA având integrate portul serial propriu , Ofera conectari la viteze cuprinse între 600bps si 56700bms . Unele versiuni ofera si capabilitati fax si voice , viteza maxima de primire/trimitere a unui fax fiind de 14400bps . Exista un numar mare de protocoale de corectie si compresie pentru modemuri , ce au rolul de a pastra integritatea datelor transmise (V32/V42,K5Flex,etc) .
Placile video sunt dispozitive ce fac legatura intre processor/system si monitor. Au rolul de a afisa pe monitor datele procesate de CPU (de fapt rezultatul acestori procesari). Se conecteaza pe placa de baza printr-un slot ISA/PCI sau AGP. Placile video pot contine acceleratoare 3D care degreveaza procesorul, versiunile profesionale incluzand chiar 2 procesoare 3D pe placa video (ELSA Guillemond). Sunt dotate cu memorie (VRAM) intre 512k(Trident) si 96Mb(ElsaG). Reprezinta o componenta importanta a sistemului, viteza sa influentand în mare parte pareformanta sistemului. În functie de cantitatea de memorie existenta pe placa video rezolutiile la care poate lucra sunt 640x480,800x600,1024x764,etc . Placile video bune ofera si o rata de reimprospatare a imaginii optima ce reduce riscul aparitiei afectiunilor oculare .
Placile de sunet sunt dispozitive ce au rolul de a reda informatia binara sub forma de sunet, sau de a converti sunetele în format .bin. Astfel o placa de sunet se conecteaza la slotul ISA/PCI, apoi la CD-ROM printr-un cablu separat.
Placile de sunet de la Creative sunt dotate cu memorie în care sunt înregistrate sunete originale de instrumente, fiind utile compozitorilor . Atat Creative cât si Aureal au lansat recent o tehnologie de redare spatiala a sunetului .
Primele generatii de monitoare au fost de tip digital , primind de la calculator toata informatia necesara afisarii sub forma de semnale TTL aparand apoi monitoarele analogice din ce în ce mai constructive . S-a diversificat oferta , perfectionându-se tehnologiile cristalelor lichide,plasma sa altele .
O clasificare sumara a monitoarelor ar putea fi facuta dupa unul din criteriile :
a)dupa culorile de afisare -monitoare monocrome (afiseaza doar doua culori - negru si alb/verde/galben) ; cu niveluri de gri - pot afisa o serie de intensitati între alb si negru ; monitoarele color
b)dupa tipul semnalelor video
*Monitoare digitale : accepta semnale video digitale (TTL) sunt conforme cu standardele mai vechi IBM CGA si EGA . Sunt limitate la afisarea unui numar fix de culori .
*Monitoarele analogice : pot afisa un numar nelimitat de culori .
c)dupa tipul grilei de ghidare a electronilor în tub
*Cu masca de umbrire : ghidarea fluxurilor de electroni spre punctele de fosfor corespunzatoare de pe ecran este realizata de o masca metalica subtire prevazuta cu orificii fine
*Cu grila de apertura : în locul mastii de umbrire se afla o grila formata din fibre metalice fine , verticale , paralele , bine intinse si foarte apropiate intre ele.Calitatea acestor monitoare este superioara .
d)dupa tipul constructiv al ecranului
*Monitoare cu tuburi catodice coneventionale (CRT) , sunt cele mai ieftine si mai performante de pe piata . Prezinta diferite variante , cele mai întâlnite fiind shadowmask CRT si tuburile Trinitron , cu grila de apertura
*Dispozitive de afisare cu ecran plat (FPD-Flat Panel Display), LCD (cristale lichide) si PDP(Plasma Display Panel) . Sunt utilizate la laptopuri , fiind net inferioare monitoarelor clasice.
*Ecrane tactile - adauga posibilitatea de selectare si manipulare a informatiei de pe ecran cu mâna; dimensiunile monitoarelor pot varia intre 14 si 21 inch.
Informatiile se pot clasifica dupa forma, natura si suportul lor.
Dupa forma pe care o au, informatiile pot fi:
analogice, reprezentate prin marimi fizice, sunete sau imagini în forma fizica specifica dispozitivelor tehnice care le prelucreaza (dispozitive de înregistrare-redare), fara a se utiliza codificari numerice.
Exemple: mesaje înregistrate pe benzi / casete magnetice audio cu ajutorul echipamentelor electronice analogice uzuale (magnetofon, casetofon), imagini filmate si redate cu dispozitive analogice de tip camere de luat vederi, respectiv video-recordere.
digitale, reprezentate folosind codificari numerice ale unui fenomen real sau unei forme analogice. Pe suport, informatia va aparea ca o succesiune de valori binare (0,1) corespunzatoare acelor coduri.
Exemple: informatia introdusa de la tastatura unui calculator în memoria interna a acestuia, informatii înregistrate digital pe suporturi magnetice specifice calculatoarelor, informatiile aflate în memoria interna a calculatorului si prelucrate de procesor.
Uzual, pentru transformarea informatiei dintr-o forma numerica într-una analogica, se folosesc dispozitive de conversie. Codificarea trebuie sa fie fidela, astfel încât sa nu existe pierderi sau alterari de informatie.
Avantaje: Utilizarea calculatoarelor si retelelor de calculatoare pentru memorarea, procesarea si transmiterea informatiei digitale are ca efecte evidente cresterea vitezei de transfer si a capacitatii de memorare, regasirea rapida a informatiei, costul de prelucrare relativ redus.
Sistemele informatice de birou prelucreaza uzual informatia sub forma digitala; doar un numar redus de dispozitive periferice conexe gestioneaza informatii analogice.
Dupa natura lor, informatiile pot fi:
-date numerice, alfabetice sau alfanumerice (numerice si/sau alfabetice) prelucrate prin operatii specifice
-documente continând cuvinte organizate în paragrafe, fraze, pagini, prelucrate de programe speciale - editoare de documente - cu facilitati de tehnoredactare, aranjare în pagina, control ortografic si sintactic. Majoritatea editoarelor de documente permit si introducerea (si prelucrarea, eventual prin intermediul unor programe specializate a) unor obiecte netext, cum ar fi: tabelele, imaginile, desenele, reprezentarile grafice. Imprimantele moderne pot reda cu acuratete imaginile grafice dar exista si dispozitive specializate în tiparirea acestora (plottere).
-secvente audio generate de vocea umana, fenomene reale, instrumente muzicale sau sintetizatoare electronice. Sistemele Windows, de exemplu, contin utilitare pentru prelucrarea informatiilor audio.
-secvente video de tipul filmelor sau imaginilor animate pot fi gestionate de camere de luat vederi sau programe de grafica bidimensionala (2D) si tridimensionala (3D). Imaginile pot fi însotite de secvente audio.
Sistemele automate care integreaza prelucrarea informatiilor uzuale cu cea a sunetelor si imaginilor se numesc sisteme multimedia. Un exemplu de produs soft cu aceste caracteristici este Windows '95 & '98.
Informatiile se pot înregistra pe suporturi:
-magnetice, cum ar fi: banda si caseta magnetica, discul magnetic, discheta (disc flexibil), cartela magnetica;
-cu lectura optica, de tipul discurilor optice compacte, cunoscute sub numele de CD-uri. Acestea pot înmagazina o cantitate mare de informatie în forma digitala, care este citita pe principii optice. Înregistrarea si citirea optica se face de catre periferice specializate. DVD-ROM-ul este tot un suport optic, dar cu o capacitate mai mare decât CD-ul;
-opace realizate din hârtie si folosite în imprimante, plottere, scannere, dispozitive de fotocopiere;
-transparente, cum ar fi pelicula de film, microfilm, folii transparente etc. utilizate direct sau ca sursa de informatii pentru prelucrari ulterioare.
Exista o gama larga de prelucrari automate ale informatiei. Ele se pot clasifica dupa tipul informatiilor prelucrate în:
procesari de date - Informatia preponderent numerica intervine în calcule matematice si logice necesare în diverse domenii.
Datele organizate sub forma de fisiere de date se manipuleaza prin operatii elementare de copiere, mutare, stergere (inclusiv la nivel de sistem de operare) sau pot fi accesate si modificate componente ale lor prin intermediul unor programe scrise în limbaje de programare (Pascal, C, Fortran, Basic etc.).
Volumele mari de date din fisiere se organizeaza uzual sub forma de baze de date, pentru a caror prelucrare exista produse soft specifice, numite sisteme de gestiune a bazelor de date (DBASE, FOXPRO, ACCESS etc.).
Datele din fisiere organizate sub forma de foi de calcul electronic sunt prelucrate de procesoarele de tabele (tabelatoare): LOTUS, EXCEL, QUATTROPRO, cu care operarea asupra datelor devine foarte facila.
-procesarea documentelor - se refera la operatii de editare a textelor (scriere si modificare), la care se adauga facilitati speciale de prelucrare a acestora: formatare (structurare pe pagini, paragrafe, schimbarea aspectului prin forma si dimensiunea caracterelor), operatii lingvistice de tipul despartirii în silabe, verificarii ortografiei si partial a sintaxei. Textele editate pot fi consultate pe ecran, tiparite pe hârtie, folii etc., transmise la distanta. sau eventual introduse în noi procese de prelucrare. Majoritatea editoarelor de documente (produsele soft care permit editarea documentelor) ofera suplimentar facilitati de creare si prelucrare de tabele, formule, imagini, reprezentari grafice bidimensionale (2D) si tridimensionale (3D). Imaginile si graficele pot fi introduse direct din procesorul de documente (produsul soft folosit) sau pot fi preluate din alte aplicatii: create cu produse soft specializate si "importate" în editorul de documente. De exemplu, se pot introduce într-un document imagini sau fotografii scanate si prelucrate (ajustate sau transformate) cu un produs soft specific (de exemplu, PhotoShop).
Exemple de editoare de documente: cel mai frecvent utilizat editor este WORD (din grupul de produse Microsoft Office al mediului WINDOWS), un alt editor, cu mai putine pretentii, utilizat în WINDOWS '95/'98/NT este WORDPAD (succesor al lui WRITE din WINDOWS 3.x). Dintre produsele mai vechi, create sub sistemul de operare DOS, amintim WORDPERFECT. Procesarea documentelor poate fi realizata si cu ajutorul programelor de tehnoredactare specializate, cum ar fi: VENTURA sau PAGE MAKER.
Observatie. Spre deosebire de documente, care contin diverse simboluri de formatare si obiecte netext, programele scrise în limbaje de programare, pentru a putea fi analizate lexical, sintactic si traduse în limbaj masina contin strict succesiuni de caractere de tip text. Ele se creeaza cu editoare de texte, care sunt uzual incluse în mediile de programare sau în sistemele de gestiune a bazelor de date si pot avea facilitati de editare adaptate sintaxei limbajului de programare pentru care sunt create (de exemplu, marcarea cuvintelor rezervate ale limbajului, introducerea automata a unor constructii tipice etc.).
-procesarea sunetului se refera atât la vocea umana (mesaje, convorbiri telefonice, înregistrari din conferinte), cât si la muzica, sunete naturale sau obtinute prin sinteza electronica. Informatiile sonore sunt convertite din forma analogica în forma digitala si apoi sunt prelucrate (digital) de catre echipamente si programe specializate în tratarea informatiei sonore.
Pentru redarea sunetului , calculatorul trebuie sa fie echipat cu o placa de sunet (sound blaster); se pot realiza chiar interfate acustice cu sistemele audio analogice uzuale (casetofon, magnetofon, cititor de CD) sau cu dispozitive de comunicare acustica (telefon, interfon etc.). Produsele soft necesare pentru prelucrarea sunetelor sunt driverele pentru perifericele audio si programele care prelucreaza fisiere de sunet, cele mai cunoscute fiind cele din sistemele Windows (MIDI în Windows 3.x si Windows '9x, SOUND RECORDER si MEDIA PLAYER în Windows '95/'98/NT).
-procesarea imaginilor (imagini statice sau în miscare / animate) completeaza gama facilitatilor multimedia. Cel mai utilizat produs pentru prelucrarea imaginilor statice este COREL DRAW (sub sistemul Windows) dar pentru procesari mai simple se poate utiliza si PAINT, din grupul Accessories. Cel mai simplu mod de retinere a unei imagini este harta de biti - bitmap, cazul fisierelor .BMP - care reprezinta ecranul ca o matrice de puncte luminoase - pixeli - si codifica culoarea fiecarui pixel. Evident, acest stil de memorare duce la crearea unor fisiere de dimensiuni destul de mari (de ordinul megabytes-lor). Preocuparile de creare a unui sistem de codificare a imaginilor statice care sa realizeze simultan o compresie a acestora au dus la aparitia standardului JPEG (Joint Photografic Experts Group).
Informatia vizuala dinamica este rezultatul afisarii si perceperii unui numar de imagini succesive pe unitatea de timp (minimum 25 de imagini pe secunda); acestea genereaza privitorului senzatia de miscare. Evident, dimensiunile fisierelor care contin imagini animate vor fi mult mai mari decât a celor statice. Pentru codificarea acestor informatii pe un spatiu cât mai mic si cu pierderi de informatii neglijabile s-a dezvoltat standardul MPEG (Motion Picture Experts Group), care foloseste codificarea JPEG pentru fiecare cadru. Pentru a putea face o comparatie între spatiul necesar pentru retinerea imaginilor statice si a celor dinamice, mentionam faptul ca un film codificat în format MPEG ocupa aproximativ 4GO. JPEG si MPEG au fost adoptate ca standarde internationale în 1993.
Uzual, prelucrarea informatiei vizuale este însotita si de prelucrarea informatiei sonore (de exemplu, cu MEDIA PLAYER din Windows '95 se pot realiza si prelucrari de tip animatie cu fisiere imagini, si prelucrari de fisiere de sunete).
Sursele de informatie video sunt diverse: imagini obtinute cu camere de filmat, imagini transmise (analogic sau digital) prin sisteme de comunicatii specializate, imagini realizate cu ajutorul calculatorului, folosind diverse dispozitive fizice si logice (programe). Evident, fiecare dispozitiv video cuplat la calculator trebuie sa aiba si un driver de interfata logica.
În ultimii ani, se observa o crestere a prelucrarilor de sunet si imagine, care au dezvoltat conceptul de sisteme multimedia; ele contin echipamente fizice si produse soft care faciliteaza aceste prelucrari.
Remarcam, de asemenea, tendinta de integrare în sistemele birotice a produselor soft destinate informarii si comunicarii la distanta, prin acces la Internet: navigare în World Wide Web, posta electronica, dialog on-line.
În sistemul Windows, transferul de obiecte de tipuri diferite între aplicatii se realizeaza prin intermediul tehnicii OLE (Object Linking and Embedding)
O solutie pentru pastrarea informatiei pe hard disc,atunci cand acesta devine neincapator sau pe dischete,atunci cand fisierele au o dimensiune mai mare decat spatiul liber ramas pe discheta,este folosirea programelor de arhivare.
Programele de arhivare au rolul de a comprima informatiile continute pe un suport de memorie externa(floppy disk ,hard disk), pentru a mari capacitatea de memorare a acestuia. Odata comprimate, informatiile isi pierd semnificatia reala la nivelul procesoarelor din sistem. Din acest motiv,inainte de o noua utilizare,fisierele trebuie dezarhivate cu programe de dezarhivare,pentru obtinerea informatiilor orginale.
Programele de arhivare/dezarhivare pot fi clasificate in functie de obiectul supus comprimarii(arhivarii):
Comprimare de fisiere,dintre care cele mai reprezentative sunt: ARJ,RAR,WINRAR,WINZIP;
Comprimare hard disk, avand ca utilitar reprezentativ produsul STACKER.
Majoritatatea programelor de comprimare au la baza urmatorul principiu de lucru:
Se cauta secventa care se repeta;
La gasirea secventelor,acestea se inlocuiesc cu un simbol(asemenea unei prescurtari);
Dupa parcurgerea fisierului sau intregului hard disk se adauga un index al simbolurilor folosite.
Exemplu:
Textul real are forma: Doru Ionescu este inalt,Ion Popescu este mai mic.
#Ion &escu $este
1# 2& 3$
Textul comprimat:
Doru #& $ inalt, # Pop& $ mai mic.
Tehnica este deosebit de eficienta pentru fisiere ce contin texte sau pentru bazele de date,la care se poate obtine o reduce a spatiului ocupat de pana la 70%,in timp ce fisierele executabile nu se pot comprima mai mult de 40%-50%.
Dintre programele de arhivare/dezarhivare(cu eventulalele recomandari de utilizare in functie de testarile utilizate) se mentioneaza:
ARJ are cea mai buna compresie, dar si timpul de comprimare este mai mare; varianta ARJ 2.30 are rezultate mai bune in cazul fisierelor de text scurte, iar ARJ 2.10 permite si arhivarea pe mai multe dischete;
PKZIP/PKUNZIP ofera cel mai scurt timp de comprimare/decomprimare ,iar varinata 2.01 are rezulate deosebite in cazul documentatiilor mari, permitand,asemanator ARJ 2.10 ,salvarea/restaurarea de arhive extinse pe mai multe dischete;
LHA ofera o compresie mai buna decat PKZIP, cu o viteza de comprimare/decomprimare mai mare decat ARJ 2.30;
RAR poate despacheta si fisiere comprimate cu ARJ sau PKZIP(cu conditia ca utilitarul sa se gaseasca intr-o cale definita prin PATH
Fisierele comprimate(arhivele) pot fi transformate si in programe executabile,situatie in care nu este necesara utilizarea programului de comprimare; in realitate acesta este inclus in fisierul executabil si se activeaza odata cu lansarea in executie,reducand insa rata de comprimare,tocmai datorita acestei secvente incluse,care ocupa aproximativ 15kb.
Utilizarea acestor programe nu trebuie cunoscuta in prealabil;simpla specificare a numelui echivaleaza cu punerea la dispozitie a sintaxei fiecarei comenzi si a tuturor optiunilor,unele oferind chiar un mediu pentru selectarea optiunilor(ARC + PLUS,PKZIP MENU, ARJ MENU).
In plus,exista utilitarul SHEZ, care pune la dispozitie un meniu universal pentru majoritatea utilitarelor de compresie.
Programelor de comprimare a discurilor, spre deosebire de programele de compresie a fisierelor,prezinta urmatoarele particularitati:
Viteza superioara de comprimare;
Sunt transparente utilizatorului;
Elimina spatiul neutilizat ca urmare a neocuparii unui numar intreg de unitati de stopare a spatiului pe disc.
Aceste utilitare conduc la reproducerea spatului ocupat pe hard disk cu 50%-60%.
De remarcat ca se poate aplica si discurilor virtuale,create in memoria interna(discuri RAM),ceea ce conduce la scaderea gradului de ocupare al memoriei si eliberea acesteia pentru executia unor aplicatii.
Transparenta la nivelul utilizaturului consta in capacitatea componentelor discului de a fi accesate direct,fara a specifica in prealabil decomprimarea acestora;in realitate, aceasta operatie este executata automat de catre utilitar,fara a fi comandata explicit de catre utilizator;din cauza decomprimarii invizibile utilizatorului,acesta sesizeaza,totusi,ca timpul de accesare a fisierelor este mai mare;exceptii: utilitarele STACKER si EXPANZ!, ce permit accesul in timp real.
DriveSpace
Acest utilitar este inclus in pachetul MS-DOS.
Comanda dvrspace lanseaza in executie programul de compresie a datelor pe suporturi magnetice DriveSpace(numai in versiunea 6.22 a MS-DOS).
Programul DriveSpace este similar programului DoubleSpace existent in versiunile anterioare ale sistemului de operare,insa utilizeaza un alt format de compresie a datelor;este dotat cu o interfata prietenoasa(meniuri si informatii ajutatoare,disponibile in cursul executiei).Cea mai simpla linie de comanda pentru lansarea programului DriveSpace este:
Prin lansarea comenzii drvspace cu diferite optiuni pot fi realizate aceleasi operatiuni ca si prin intermediul comenzilor din meniul DriveSpace,in cazul utilizarii comenzii cu precizarea optiunilor,executarea programului se realizeaza fara deschiderea interfetei.
Utilizarea DriveSpace este recomandata in cazul in care spatiul existent pe un disc fix este insuficient el permitand compresia datelor cu o rata de aproximativ 50%(dependenta de tipul si numarul fisierelor existente pe disc).Daca spatiul pe disc este suficient,se recomanda evitarea folosirii lui,intrucat sectiunea sa rezidenta ocupa permanent o zona de 33kb memorie RAM,acest lucru putand duce la pierderi de performanta ale sistemului.
Compresia datelor este realizata in primul rand printr-o indexare si o referire globala a datelor din fisierul initial.Prin aceasta metoda,sectiunile care se repeta ale unui fisier sunt scrise o singura data si numite printr-un indice de indexare,care le va inlocui in mod fizic la pozitia corespunzatoare in fisierul comprimat.Datorita multitudinii tipurilor de fisiere si formatelor in care fiecare dintre aceste stocheaza datele,metoda va avea rate de compresie diferite de la fisier la fisier. De exemplu,fisierele de tip bitmap sau text pot fi comprimate cu rate de compresie in general mai mari decat altele.
Problema incetinirii sistemului de catre programul DriveSpace nu se pune,daca sistemul are un procesor rapid si suficienta memorie RAM.Mai mult chiar,daca discul fix al sistemului are o rata de transfer mediocra,programul DriveSPace ar putea contribui in sens pozitiv la cresterea performantelor de viteza ale sistemului.
Se recomanda ca pentru sistemele ce utilizeaza DriveSpace sa se copieze pe o discheta sistem pentru initializarea calculatorului si fisierul DRVSPACE.BIN prezent pe discul fix,pe langa fisierele sistem copiate prin intermediul comenzii sys sau format/s.
Programul DriveSpace prezent in versiunea 6.22 a sistemului de operare MS-DOS include si o portiune Windows,care consta intr-un utilitar ce permite o vizualizare grafica a modului in care programul DriveSpace gestioneaza unitatile de disc comprimat ale sistemului.Cele 4 butoane ale ferestrei de dialog a utilitarului permit obtinerea urmatoarelor informatii:
Spatiul utilizat(space used)-reprezinta spatiul ce ar fi utilizat de datele comprimate in cazul in care ele ar fi decomprimate(dimensiunea reala a fisierelor);
Spatiul liber(space free)-reprezinta spatiul liber estimat,existent pe unitatea de disc comprimat;datorita dependentei dimensiunii discului comprimat de factorul de comprimare,aceasta valoare este estimata;
Spatiul total de pe disc(total space)-reprezinta spatiul total estimat,existent pe discul comprimat;
Numele,dimensiunea si rata de compresie a fisierelor de pe discul comprimat(Show Details Button).
Disketa este principalul mediu pentru schimburile de informatii si cel mai popular sistem pentru salvarile de siguranta.Cu exceptia catorva tipuri de calculatoare portabile , toate PC sunt livrate cu cel putin o unitate de discheta ca echipament standard.Desi unitatile de discheta sunt disponibile in diferite dimensiuni si capacitati (discurile masoara de la 2,5 la 8 inci in diametru si pot stoca de la 160 Kb pana la 120 de Mb) , toate functioneaza dupa aceleasi principii.
Tipuri de unitati de discheta :
8 inci (au capacitate de 1 Mb - in present sunt disparate)
5,25 inci (capacitate de 1,3 Mb )
3,5 inci (capacitate de 1,44 Mb sau 2,8 Mb - sunt cele mai folosite in ziua de astazi )
LS-120 (capacitate de 120 Mb - pot citi si diskette de 3,5 inci
Zip (capacitate de 100 sau 200 de Mb - folosit pe scara larga pentru transferarea fisierelor mari)
HiFD (capacitate 200 Mb un sistem de dischete brevetat , care incearca sa standardizeze capacitatea de 200 Mb pe dischetele de 3,5 inci)
De la initializarea primului PC , dischetele au fost o binecuvantare si un blestem in acelasi timp '' Nu poti trai nici cu ele , dar nici fara ele''
Pentru dischetele de 3,5 inci sunt folosite patru formate , dintre care trei sunt acceptate de PC-uri .Unitatea de discheta si sistemul de operare se ajusteaza automat la formatul dischetelor pe care incercati sa le cititi , cu conditia ca unitatea de discheta sa poata citi formatul respective.
|
Capacitate |
Unitate de masura |
360 Kb |
720 Kb |
1,44 Mb |
2,88 Mb |
|
Fete |
Numar |
1 |
2 |
2 |
2 |
|
piste |
Numar |
80 |
80 |
80 |
80 |
|
Sectoarele pe pista |
Numar |
9 |
9 |
18 |
36 |
|
Dimensiunea sectoarelor |
Biti |
512 |
512 |
512 |
512 |
|
Viteza de rotatie |
RPM |
300 |
300 |
300 |
300 |
|
Rata de treansfer al datelor |
Kbps |
250 |
250 |
500 |
1000 |
|
Densitatea bitilor(max) |
BPI |
8717 |
8717 |
17434 |
34868 |
|
Densitatea pistelor |
TPI |
135 |
135 |
135 |
135 |
|
coercitiviatte |
Oerstezi |
650 |
650 |
720 |
1200 |
Capacitatea unei dischete este stabilita in timpul formatarii.Folosind optiunile comenzii DOS FORMAT sau optiunea FORMAT din meniul WINDOWS asociat unitatii de discheta , puteti sa selectati capacitatea dischetelor noi.
Pentru formatarea unei dischete sub Windows , executati clic cu butonul din dreapta pe pictograma unitatii de discheta , apoi selectati optiunea Format..
In comparative cu alte echipamente pentru calculatoare , unitatile de discheta sunt echipamente simple.Componentele principale sunt un motor obisnuit care roteste discul si un motor pas cu pas care actioneaza o banda metalica pentru pozitionarea capetelor de citire/scriere , formand un ansamblu numit mecanism de actionare a capetelor.Unitatea este prevazuta cu un mecanism manual pentru coborarea unui butuc care centreaza si blocheaza discul in pozitia corecta si pentru coborarea capetelor de citire/scriere pe suprafata discului.Cu exceptia unitatilor cu o singura fata ale pc-urilororiginale , toate unitatile de discheta folosesc duoa capete de citire/scriere , care prind mijlocul discului si citesc sau scriu date pe oricare dintre cele doua fete ale meddiului.Pistelede pe cele doua fete ale discului sunt intercalate , a.i. capetele nu sunt perfect aliniate.
In mai mult de doua decenii de dezvoltare , aproape singura imbunatatire adusa mecanismului conventional al unitatilor de discheta a fost miniaturizarea.Nu s-a redus numai dimensiunea dischetelor , ci si dimensiunea unitatii de disc pentru un format dat.Unele unitati de discheta au inaltimea mai mica de jumatate de inci.Totusi , indifferent de dimensiuni , toate unitatile de discheta conventionale functioneaza in acelasi fel.
Ca sa-si atinga scopurile pentru care au fost proiectate , toate mecanismele unitatilor de discheta trebuie sa poate indeplini o serie de operatii elementare.Trebuie sa roteasca discurile cu o viteza uniforma .De asemenea , trebuie sa deplaseze capetele de citire/scriere cu o precizie suficienta pentru localizarea oricarei piste de date .Sistemul de pozitionare cu bucla deschisa a capetelor trebuie sa aiba un punct de pornire cunoscut , pe care s ail poate localiza cu precizie.
Toate circuitele electronice montate pe una sau mai multe placi atasate unitatilor de discheta au rolul de a controla aceste operatii simple. Un sistem servo mentine constanta viteza de rotatie corecta.De obicei , un sensor optic citeste modelul stroboscopic de puncte negre inscriptionate pe fond alb pe ansamblul de antrenare.Circuitele electronice numara punctele care trec prin dreptul senzorului intr-o perioada data de timp ca sa determine viteza de rotatie a discului si fac ajustarile necesare.Alte unitati folosesc senzori asemanatori bazati pe magnetism , dar principiul de functionare este acelasi numararea impulsurilor magnetice intr-o perioada data de timp pentru determinarea vitezei de rotatie a discului.
Cea mai buna cale de a intelege modul de operare a unui controller de discheta este examinarea semnalelor care controleaza unitatea de discheta si a semnalelor trimise de unitate catre calculatorul gazda.
Doua semnale ,Drive Select A si Drive Select B , sunt folosite pentru selectarea individuala a primei sau a celei de-a doua unitati , respective A sau B.(In sistemele cu patru unitati de discheta , semnalul A de pe al doilea cablu controleaza unitatea C , iar semnalul B controleaza unitatea D).Daca semnalul alocat unei anumite unitati de discheta nu este present , toate celellalte circuite de intrare/iesire ale unitatii sunt dezactivate , cu exceptia semnalelor care controleaza mtorul unitatii.Ina acest mod , doua unitati pot sa foloseasca in comun semnalele de pe un singur cablu ale controllerului , fara indiferente.Nu puteti sa scrietti in unitatea B si in acelasi timp sa cititi de pe unitatea A.Din acest motiv , trebuie sa transferati datele de ala o unitate de discheta in memorie , inainte de a le copia la o alta unitate de diswcheta.
Doua semanle sunt folosite pentru oprirea sau pornirea motorului fiecarei unitati de discheta .Aceste semnale sunt Motor Enable A si Motor Enable B.Desi este posibilapornita simultana a ambelor motoare, regulile stabilite de IBM pentru primele PC-uri interzic activarea simultana a acestor doua linii . Doua semnale controleaza pozitia capetelor.Primul Step Pulse , cere motorului pas cu pas sa deplasexe capetele cu un pas (adica exact o pista) catre centrul sau catre marginea discului.Semnalul Direction controleaza directia in care se deplaseaza capetele.Daca semnalul este active , capetele se deplaseaza catre centrul discului.
Pentru selectarea uneia dintre fetele discurilor cu doua fete , este folosit semnalul Write Select.Daca semnalul este activ , unitatea foloseste capul deasupra .Daca semnalul nu este present , este folosit automat capul de dedesubt.
Pentru scrierea pe disc sunt folosite doua semnale.Linia Write Data contine informatiile care urmeaza sa fie scrise pe disc.Aceste informatii sunt transmise ca o serie de impulsuri , corespunzand exact tranzitiilor de flux care urmeaza sa fie inregistratepe disc.Capul de citire/scriere nu face decat sa reflecteze magnetic aceste semnale.Pentru a impiedica scrierea accidentala peste alte informatii valoroase , este folosit un al doilea semnal , numit Write Enable.Catre capul de citire/scriere nu este trimis nici un current de scriere daca acest semnal nu este activ.
Frecventa datelor transmise pe aceasta linie depinde de tipul unitatii de disc. O unitate de discheta cu densitate normala accepta date cu viteza de 250 Kb pe secunda .O unitate cu densitate foarte mare opereaza la 1 megabit pe secunda.
Controllerul primeste de la unitatea de discheta patru semnale . Doua dintre aceasta permite controllerului sa determine pozitia capetelor de citire/scriere . Semnalul Track 0 indica pozitionarea capetelor pe prima pista dnspre exteriorul discului , a.i. controllerul stie unde incepe numararea de deplasare a capului. Semnalul Index permite unitatii sa determine pozitia fiecarui bit pe o pista a discului.La fiecare rotatie a discului , pe linia Index este generat un impuls . Controllerul poate astfel sa masoare intervalele dintre impulsurile de date in functie de referinta furnizata de semnalul Index.
Semnalul Write Protect este obtinut de la un sensor care detecteaza existenta clapetei de protejare la scriere a dischetei . Daca clapeta este prezenta , semnalul este active.
Semnalul Read Data contine o serie de impulsuri electronice care corespund exact tranzitiilor de flux de pe discheta . Rata de transfer a datelor de citire este aceeasi cu rata de scriere .
Pentru indeplinirea functiei de control , controllerul de discheta trebuie sa converteasca cererile de la codul BIOS sau comenzile hardware directe , permite ca numerele de sectoare si piste in impulsuri care deplaseaza capul in pozitia corespunzatoare de pe disc.Pentru operarea cea mai eficienta , controllerul trebuie sa afle capetele , sa indexeze capetele , daca este necesar , sis a raporteze eventualele erori aparute.
Pentru indeplinirea functiei de translatie , controllerul trebuie sad ea un sens fluxului de impulsuri neformatate livrate de unitate .Mai intai trebuie sa determine inceputul fiecarei piste pe baza semnalului Index , apoiu sa identifice fiecare sector pe baza informatiilor incluse pe date.Dupa identificarea sectorul cerut , unitatea citeste informatiile continute de acest sector si le translateaza din forma seriala intr-o forma paralela , a.i. sa poata fi trimise pe magistrala PC-ului . Pentru scriere , controllerul trebuie sa identifice mai intai sectorul apoi sa activeze curentul de scriere pentru stocarea datelor in sectorul respective , inainte de a se ajunge la inceputul sectorului urmator.
Cea mai mare parte a muncii unui controller este indeplinita de un singur circuit integrat , respective circuitul 765.Circuitul 765 functioneaza asemanator cu un microprocessor . Aceasta executa anumite operatii de raspuns la comenzile pe care le primeste prin registrii conectati la porturile de intrare/iesire ale calculatorului.
Posibilitatilede programare fac din cipul 765 si din controllerele de discheta dispozitive foarte flexibile.Nici unul dintre parametrii de baza ai dischetei nu este gravat pe siliciul controllerului.Numarul de capete , piste si sectoare de pe disc sunt stocate prin incarcarea valorilor in registri cipului 765.De obicei , valorile de operare sunt incarcate in controller la pornirea calculatorului.In general , dupa incarcare nu trebuie sa va mai faceti probleme in privinta acestor parametri.
Comprimarea discurilor functioneaza pentru dischetele la fel ca pentru hard-diskuri.Totusi , dischetele impugn un nivel superior de complexitate , deoarece sunt amovibile si PC-ul nu are cum sa stie daca o discheta introdusa in unitate este comprimta sau nu.Pentru rezolvarea acestei probleme , sistemele de operare Microsoft impun montarea unei unitati de discheta comprimate dupa incarcarea sistemului sau schimbarea dischetelor.
Versiunile curente ale programului Driver Space foloseste de DOS si Windows su posibilitati integrate de auto-montare.La incarcarea PC-ului sau introducerea unei dischete in unitate , driverul software folosit de sistemul de operare pune discul in miscare si citeste informatiile din sectorul de incarcare pentru a determina daca discheta este comprimata si in caz afirmativ , monteaza discul.In primele versiuni de Windows , componenta este comprimata sis a economisiti cei cativa kiloocteti , prin deselectarea optiunii Automatically Mount (Montarea automata) din meniul Advanced al programului DriveSpace
Daca cezactivati componenta de auto-montare si introduceti in unitate o discheta comprimata , discheta va parea aproape plina , chiar daca la listarea directorului va fi afisat numai un mic fisier.De obicei acest fisier va fi numit READTHIS.TXT si va contine instructiuni de montare a dischetei . Restul spatiului de pe disc va fi dedicat stocarii datelor comprimate , chiar daca nu ati inregistrat nici u fisier pe discheta.
Pentru a vedea fisierele comprimate sau pentru a permite programele sa le foloseasca , trebuie sa montati manual discul comprimat cu programul DriveSpace.Rulati programul DriveSpace , selectati unitatea de discheta corespunzatoare , apoi selectati optiunea Advanced.
Alegeti optiunea Mount din meniul derulant care apare asa cum se poate vedea in figura de mai sus.
Principala diferenta fizica dintre aceste doua tipuri de discuri si CD-ul standard (audio sau CD-ROM) este ca acesta din urma nu are strat de imprimare / înregistrare ; informatia este în mod permanent înregistrata în stratul de culoare argintie . Comparate cu CD-ul standard , CD-R-ul si CD-RW -ul au o suprafata amplasata deasupra , suprafata ce este folosita pentru a selecta datele în vederea procesului de înregistrare , dupa care le divide în doua parti :
o parte cuprinde suprafata memoriei program ce contine la rândul ei numarul de titluri înregistrate , modul lor de ascultare si punctele de oprire ;
cealalta parte
cuprinde suprafata de program de control , ce este folosita de
CDR-ule870 pentru a controla energia de laser solicitata prin mijloace
concise la o proba de înregistrare . Acest control este necesar pentru a
permite producerea de tolerante între discurile individuale ,
variatiile de temperatura , etc. .De asemenea acest control
initial ( OPC) optimizeaza energia de laser ceruta în cursul înregistrarii . Vezi figura 1,2 si 3 .
Atât CD-R-ul cât si CD-RW-ul au aceeasi structura de baza
, dar cu diferente semnificative de detaliu . Discul CD-R-ul are un strat
de culoare pentru înregistrare , cu o reflectivitate de 40-70% , în timp ce
CD-RW-ul are o faza de transformare a stratului de culoare pentru
înregistrare cu o reflectivitate de 15-25 % . Ambele discuri au un strat
aditional de culoare : galben pentru CD-R , si argintiu pentru CD-RW
.
Ambele tipuri de discuri au o structura elicoidala spre partea audio ce se tipareste/înscrie în timpul procesului de înregistrare . Aceasta parte are o latime de 0.6 mm. si o înaltime de 1.6 mm. . Totodata mai are si o o usoara deviere suprapusa de 0.3 mm. la o frecventa de 22.05kHz.. Vezi figura 5 .
Frecventa deviatiei
sinusoidale este folosita de viteza de rotatie de control la
înregistrare.Frecventa de afisare de pe disc este în mod constant
monitorizata , iar viteza este
ajustata atât cât este nevoie pentru a mentine frecventa la
22.05 kHz. . Aditional este aplicata o
Mdulatie de frecventa de 1 kHz. pentru a alimenta înregistrarea cu un timp de referinta . Vezi figura 5 .
Informatia digitala este inscriptionata pe disc prin formarea petelor de coroziune pe suprafata de înregistrare . Energia razei laser -de la sirul 4 la 11 mW -cauzeaza limite de caldura ale substratului si a suprafetei de înregistrare pâna la aproximativ 250 C. La aceasta temperatura înregistrarea dispare , reducând volumul , în timp ce substratul se extinde pentru a deveni disponibil /utilizabil .
Procesul de scriere: CD-RW
Pe discul CD-RW , suprafata de înregistrare este facuta dintr-un aliaj de argint , indium stibiu si telur . Totodata aceasta suprafata are si o structura policristalina . În timpul procesului de înregistrare , laserul selecteaza temperatura la un nivel foarte mic . Pentru scriere CD-RW-ul foloseste puterea laserului la cote situate între 8 si 14 mW .
Energia eliberata de laser topeste cristalele din aria încalzita si le transforma în niste non-cristale amorfe ce au un mai bun grad de reflexie fata de celelalte cristale ramase în aria încalzita . Aceasta diferenta de grad de reflexie permite ca datele înregistrate sa poata fi citite , producând un semnal similar cu cel produs de un CD standard .Caracteristicile fizice ale fazei amorfe sunt aratate în timpul procesului de racire , facând ca înregistrarea sa fie permanenta la orice CD standard . Vezi figura 7 .
stergerea de pe un CD-RW se face prin returnarea materialului în locul de înregistrare care a fost readus de la faza amorfa la cea cristalina . Aceasta se poate efectua printr-un proces de refacere / normalizare , având o tmperatura de 200 C ( mai mica decât punctul de topire ) , pe acre o mentine pentru o perioada destul de mare ( practic , aceasta ia cam 37 minute pentru un disc complet ) .Astfel discul este readus în starea sa initiala , adica neînregistrat . Vezi figura 8 .
O strategie directa de suprascriere se obtine prin combinarea scrierii cu tehnica stergerii . În acest caz , noile puncte înregistrate folosesc aceeasi energie a laserului ca si cea folosita în strategia de scriere standard . Oricum , în zona dintre noile puncte înregistrate , o energie inferioara , raza laser este folosita pentru a scrie . Raza laser este în mod repetat întrerupta de energia joasa ce sterge nivelul dintre noile puncte, rezultând o stergere completa de date ce au fost înregistrate în aceasta zona .
Ca si în scrierea unui CD , nivelul înalt de energie este folosit , initial , pentru a crea temperatura necesara .Între punctele înregistrate , temperatura se reduce pâna la un nivel de refacere/ normalizare . Vezi figura 9 .
Desi capacitatea de stocare a unui CD-ROM este semnificativa,multe programe si jocuri incep sa aiba dimensiuni din ce in ce mai mari;au aparut deja enciclopedii sau programe pe 4-5 CD-ROM-uri.Problema aceasta este rezolvata prin aparitia DVD-ROM-ului,urmatorul pas dupa compact disc.
DVD-ul va fi foarte important pentru utilizatorii computerelor pentru ca va fi folosit pentru cele mai mari si mai interesante jocuri,pachete de programe si filme.
Tehnologia DVD va inlocui,probabil,casetele video care exista la ora actuala pe piata.Un disc DVD arata ca un CD obisnuit,dar punctele purtatoare de informatie binara (0 si 1) sunt mult mai mici si mai apropiate unele de altele.Asa ca in loc de 650 MB de informatie care pot fi stocati pe un CD, un DVD poate stoca acum pana la 4,7 GB.
Spre deosebire de CD,un DVD poate avea doua fete pe care sa se inregistreze informatie,asa ca intorcandu-l se mai pot citi inca 4,7 GB de informatie.Iar pe viitor discul va avea mai multe straturi in interior astfel ca va putea stoca peste 15 GB - sufficient pentru cel mai mare program imaginabil.
Primele discuri DVD-ROM sunt instructive-deconectante si discuri cu jocuri.Acestea folosesc capacitatea suplimentara pentru a adauga mai multe segmente de informatie video si audio si pentru a face ca toate fragmentele multimedia sa arate si sa sune mai bine decat CD-ROM-urile standard.
Unitati DVD-ROM
Pentru a rula un DVD ,este nevoie de o unitate DVD-ROM - arata la fel ca unitatea de CD-ROM, dar are doua lasere:unul pentru citirea CD-urilor clasice,iar celalalt pentru discuri DVD.Dupa ce am instalat o unitate DVD-ROM in PC,el va putea sa citeasca orice tip de CD - fie el vechi sau mai nou.
Capacitatea uriasa a discului DVD este ideala pentru a stoca poze si sunet de înalta calitate - de fapt,Hollywood-ul a avut înca de la început un rol important în lansarea DVD-ului.Aceasta deoarece filmele încep sa fie lansate atat pe casete video,cat si pe DVD.Pentru a rula aceste Video-DVD-uri pe PC este nevoie de o placa decodoare Video-DVD,care functioneaza paralel cu placa video a PC-ului.Pe masura ce apar PC-uri tot mai puternice,nu o sa mai fie nevoie de o placa video suplimentara,deoarece întreaga activitate de derulare video va fi realizata în interiorul procesorului central ultrarapid al PC-ului.
Ca si la CD-ROM-uri,exista DVD-ROM-uri pe care se poate scrie informatie,dar si DVD-ROM-uri pe care se poate inscriptiona informatie si se poate sterge si apoi rescrie o alta informatie.Se pot folosi acestea pentru a degrava hard discul de un numar urias de fisiere sau pentru a stoca temporar imagini video si muzica.
Istoric
În anii 1990 Phillips a colaborat Coorporatia japoneza Sony pentru a crea un disc digital versatile (Digital Versatile Disk) care sa aiba o capacitatea mai mare de stocare a informatie decat CD-ul.Alte firme nu au acceptat standardul propus de inginerii de la Phillips si Sony.Producatori DVD-ului au optat totusi pentru un alt standard si alianta Phillips-Sony a acceptat sa licentieze rezultatele cercetarilor consortiului global.
Aproape orice calculator personal si server din ziua de azi contine unul sau mai multe dispozitive hard-disk. Fiecare supercalculator este conectat la chiar sute de hard-diskuri. Mai nou se gasesc chiar si Video Recordere sau camere video care folosesc hard-diskul ca mediu de stocare în locul benzii magnetice. Miliardele de hard-diskuri fac un singur lucru, însa foarte bine. Ele depoziteaza informatia digitala într-o forma relativ permanenta, astfel calculatorul are capabilitatea de a detine în memorie informatia chiar si nealimentat la o sursa de curent.
Hard-disk-urile au fost inventate în anii 1950. La început aveau ca marime pâna la 20 inch în diametru si puteau inmagazina doar câtiva megabytes. Initial au fost numite "fixed disks" sau "Winchesters" (un nume de cod folosit pentru un produs popular IBM). Mai târziu au fost numite hard-disk-uri pentru a le deosebi de "floppy disk-uri". Hard-disk-ul are o placa tare (platan) care sustine mediul magnetic, în opozitie cu un film flexibil din material plastic, folosit la benzile magnetice sau la floppy-disk-uri.
La cel ma simplu mod posibil, had-disk-ul nu este mult diferit de o banda magnetica. Atât hard-disk-ul cât si benzile magnetice folosesc aceleasi principii de înregistrare. Ele de asemenea au în comun beneficiul major al depozitarii magnetice - mediul magnetic poate fi cu usurinta sters si apoi rescris, în plus structura fluxului magnetic pastrându-se intacta pentru mai multi ani.
|
Hard-disk |
Banda magnetica |
|
|
Materialul de stocare magnetic |
Stratificat peste un disk din aluminiu sau din sticla. Dupa stratificare platanul va fi finisat pâna la obtinerea unei "oglinde" |
Acopera o banda subtire de plastic |
|
Timpul de acces la informatie |
Se poate accesa informatia din orice punct al disk-ului aproape instantaneu (câteva milisecunde) |
Se poate derula rapid în orice punct al benzii. În cazul benzilor lungi, procedura dureaza foarte mult |
|
Modul de transfer |
Capetele de citire se deplaseaza pe deasupra disk-ului, fara a-l atinge |
Într-un casetofon sau magnetofon sau alte dispozitive ce folosesc banda, capul de citire/scriere atinge direct suprafata magnetica. |
|
Viteza de citire |
Disk-ul se roteste la viteze foarte mari (3600, 7200, 10000, chiar 15000 rotatii-min) ceea ce înseamna o viteza între capul de citire si disk de aproximativ 300 km/h |
Banda se misca cu o viteza de aproximativ 5 cm/sec. |
|
Capacitatea |
Mare, datorita faptului ca informatia este scrisa în domenii magnetice extrem de mici si a vitezei foarte mari. |
Mult redusa fata de hard-disk |
Un calculator personal, de performante normale, detine un hard-disk ce are o capacitate între 10 GB si 40 GB. Datele sunt stocate pe disc sub forma fisierelor. Un fisier este denumit simplu ca o colectie de biti. Bitii pot fi reprezentarea in codul ASCII pentru caracterele unui text, pot fi instructiunile unei aplicatii software pe care calculatorul trebuie sa le execute, înregistrarile unei baze de date sau pixelii de culoare pentru o imagine GIF. Indiferent de continutul fisierului, el este alcatuit dintr-o "însnuruire" de biti. Când un program ce ruleaza pe calculator apeleaza un fisier, hard-disk-ul preia bitii de pe disk si îi trimite la UCP unul câte unul
Exista trei criterii ce caracterizeaza performanta unui hard-disk:
Rata de transfer - numarul de biti pe secunda pe care un hard-disk îi poate transmite Unitatii centrale de prelucrare (UCP). Ratele obisnuite de transfer sunt între 5 si 40 de megabytes/sec.
Timpul de acces - timpul considerat de la cererea unui fisier de catre CPU pâna la primirea primului bit din acel fisier. Un timp de acces obisnuit este intre 10 si 20 de milisecunde.
Capacitatea - numarul de biti pe care îi poate stoca un hard-disk. În momentul actual exista hard-disk-uri ce stocheaza pâna la 200-300 GB!
În interiorul cutiei paralelipipedice.
Cea mai buna metoda de a întelege cum un hard-disk functioneaza este de a privi în interiorul acestuia. Atentie! Deschiderea unui hard-disk duce la distrugerea definitiva a acestuia!
Aceasta este imaginiea unui hard-disk obisnuit.
Hard-disk-ul este alcatuit dintr-o cutie paralelipipedica de aluminiu, pe o parte având "controlorii" electronici. Acestia controleaza mecanismul de citire/scriere si motorul care învârte platanul. Partea electronica asambleaza domeniile magnetice în biti (citire) si transforma bitii în domenii magnetice (scriere). Partea electronica se gaseste pe o mica placa ce se poate desprinde de pe unitate.
Sub placa de circuite electronice se gasesc legaturile pentru motorul ce învârte platanul, precum si o gaura foarte bine filtrata ce lasa presiunea aerului interior si exterior sa se echilibreze.
Alungând capacul hard-disk-ului se va observa un interior alcatuit din niste componente pe cât de simple pe atât de precise:
În aceasta figura se pot vedea:
Platanele, care de obicei se învârt la 3600 sau 7200 rpm, când discul este pornit. Aceste platane sunt fabricate cu tolerante uimitoare si au suprafata atât de bine finisata încât oglindesc mediul exterior.
Bratul care sustine capul de citire/scriere si care este controlat de mecanismul din coltul stânga, sus si este capabil sa se miste de la centrul discului pâna în capatul acestuia. Bratul si mecanismul de miscare sunt extrem de usoare si rapide. Bratul unui hard-disk obisnuit se poate deplasa de la centru spre exterior si înapoi de aproximativ 50 de ori pe secunda!
Pentru a mari capacitatea discurilor, adesea hard-disk-urile contin mai multe platane. (2-4). Acest disc are tei platane si sase capete de citire/scriere:
Mecanismul care misca bratul hard-disk-ului trebuie sa fie incredibil de rapid si precis. Poate fi construit folosind un motor linear de viteza mare.
Datele sunt stocate pe suprafata platanului în sectoare si în piste. Pistele sunt cercuri concentrice, iar sectoarele sunt arcuri de cerc (subdiviziuni ale pistelor):
În aceasta figura, pista este
colorata cu galben, iar sectorul cu albastru. Un sector contine un
numar fix de bytes, de exemplu 256 sau 512.
Procesul de formatare de nivel jos presupune trasarea pistelor si sectoarelor, stabilirea punctului de start si punctului final al platanelor. Acest proces pregateste platanul pentru stocarea blocurilor de biti.
Formatarea de nivel înalt scrie apoi structura sistemului de fisiere (FAT - File Allocation Table), care poate diferi de la un sistem de operare la altul. Ex: FAT, FAT32, NTFS, REISERFS, XFS, etc.
Dupa aceste procese, discul este pregatit pentru utilizare.
Informatica reprezinta un complex de discipline care asigura prelucrarea datelor culese
de un utilizator cu ajutorul masinilor automate.
Bit - unitatea de masura a informatiei
Byte - opt biti
Hardware - partea mecanica si electronica
Internet - retea mondiala de computere
Megabyte - un milion de byte
Modem - aparat care conecteaza computerul la sistemul telefonic
Sistem de operare - program ce permite computerului sa efectueze operatii esentiale
RAM - memorie ce stocheaza programeme pe masura ce sunt rulate
ROM - un program stocat permanent
Software - programele folosite de computer
Computerul este un aparat electronic care
poate face calcule de milioane de ori mai rapid decât creierul uman. Prima data computerul primeste date
sau informatii de la utilizator, apoi proceseazadatele ca pe simple
semnale electrice, conform programului sau si produce un rezultat.
Toate computerele folosesc un limbaj numit sistem binar. Numerele binare sunt formate în întregime din digitii 0 si 1. Când o litera este tastata sau când mouse-ul sau joystikul este miscat, curenti electronici slabi sunt trimisi computerului. Acesti curenti sunt înmagazinati de computer sub forma de numere binare.
Primele computere ocupau o camera, din anii 1960, componentele electronice au devenit mult mai mici, iar computerele au început sa se micsoreze. Computerul personal a devenit posibil de realizat datorita microcipului, care contine zeci de mii de componente electronice, într-un spatiu cât o unghie a unui deget.
Un PC poate aborda probleme de la procesarea de cuvinte, pâna la proiectare si animatie 3D.Muzica poate fi înregistrata, editata si redata de PC. Publicarea desktop înseamnaca reviste si carti pot fi editate pe PC.
Datele (informatiile) într-un PC sunt stocate in memoria RAM. Unitatea centrala de procesare (CPU) apeleaza la ele când este nevoie, potrivit unei liste cu instructiuni (program), de asemenea stocat în memorie. Datele circula de la si spre CPU de-a lungul unei cai electronice numite Bus. Dupa procesare, datele sunt din nou stocate in RAM.
Computerele au revolutionat stiinta si tehnologia. Sondele spatiale, satelitii TV si sistemele de detectie ale armelor depind de computere. Ele fac posibila efectuarea de teste ale reactiilor chimice si nucleare, fara experimente reale .
În industria de automobile, computerele sunt folosite la proiectare, apio sunt construite cu ajutorul robotilor. În autovehicul, un computer verifica motorul, frânele si sistemul de conducere. Computerele pot fi utilizate acasa la controlul temperaturii, al iluminarii si al securitatii.
Computerele sunt folosite si în unitatile de învatamânt, de catre elevi, studenti si profesori. Astfel modul de predare si învatare a devenit mai atractiv, diversificându-se. Informatica a fost introdusa în scoala ca materie optionala sau obligatorie.În majoritatea domeniilor, sunt necesare cunostiinte informatice.
Nanotehnologia, biotehnologia, tehnologie medicala etc. folosesc roboti computerizati, înregistrându-se o întreaga revolutie tehnologica .
Astazi, un mesaj poate fi trimis în cealalta parte a lumii în câteva secunde, folosind satelitii si legaturile computerizate. Internetul permite tuturor computerelor sa-si împarta serviciile si sa comunice direct. Centrele de conferinte videopermit oamenilor aflati la mii de kilometri distanta sa se vada si sa vorbeasca in direct.
Grafica pe calculator permite experimentarea unor lucruri in realitatea virtuala (RV), care în mod normal nu ar fi posibile. Un set RV este conectat la un calculator, care trimite impulsuri senzoriale spre ochii, urechile si mâinile utilizatorului. Mediciii folosesc RV în chirurgie.
Computerele au devenit in ziua de azi principalul instrument in afaceri,iar un numar urias de alte profesii implica folosirea lui in diverse scopuri.Iata de ce nu trebuie sa ne mire importanta care i se acorda computerului in pregatirea scolara.Fiecare clasa primara ar trebui sa dispuna de un computer, iar cele gimnaziale de mai multe.Ca sa nu mai vorbim de licee si de universitati!
Acesta este doar inceputul!
PC-urile tind sa devina standardul de computere folosite in scoli, ceea ce intareste legature dintre lucrarile realizate pe computerul de la scoala si temele pentru acasa, deoarece elevii vor putea continua sa lucreze si in afara orelor de clasa, salvandu-si lucrarea pe discheta.
Manualul de informatica - clasa a IX a
Enciclopedia Copiilor
Microsoft Encarta
Encyclopedya 2001
|
