Onderwerp nummer 2. Technische middelen voor informatieopslag
Doelwit: Basisbegrippen geven over de fysieke en logische organisatie van gegevensopslag op een personal computer.
Leerdoelen: Kennismaking met de interne en externe apparaten van computers, het belangrijkste middel om documenten op te slaan.
De belangrijkste vragen van het onderwerp:
1. De belangrijkste apparaten die worden gebruikt voor langdurige gegevensopslag op een pc.
2. Logische organisatie van gegevensopslag op magnetische schijven.
3. Fysieke organisatie van gegevensopslag op magnetische schijven.
Les- en lesmethoden: seminarie
Theoretisch blok
De belangrijkste apparaten die worden gebruikt voor langdurige gegevensopslag op een pc
Apparaten die worden gebruikt om informatie op een pc op te slaan, zijn extern en hebben een zeer divers ontwerp. Als we het type media gebruiken (media is een materieel object dat informatie kan opslaan) dat wordt gebruikt om informatie op te slaan als classificatiefunctie, dan kunnen ze worden onderverdeeld in de volgende voorwaardelijke categorieën.
Tape-apparaten worden streamers genoemd.
Schijfapparaten omvatten - magnetisch: harde magnetische schijven (harde schijven), floppy magnetische schijven; optisch: cd-rom-spelers, enz.
Laten we schijfapparaten eens nader bekijken.
Magnetische schijven worden geclassificeerd als opslagmedia voor magnetische machines. Als opslagmedium gebruiken ze magnetische materialen met speciale eigenschappen die het mogelijk maken om twee magnetische toestanden vast te stellen - twee magnetisatierichtingen. Aan elk van deze toestanden worden binaire cijfers toegewezen: 0 en 1. De magnetische toestanden worden door een speciale kop van de schijf afgelezen. Magnetische schijven zijn de meest gebruikte opslagapparaten voor pc's. Een apparaat voor het lezen en schrijven van informatie op een magnetische schijf wordt een diskettestation genoemd.
Overweeg diskettestations.
Op een flexibele magnetische schijf wordt een magnetische laag aangebracht op een flexibel substraat. Diskettes (floppy disks) zijn er in twee formaten, 3,5” en 5,25”. Afhankelijk van het aantal zijden van de floppydisk dat wordt gebruikt voor het opnemen en de opnamedichtheid aan één zijde, hebben ze de volgende markering en capaciteit:
DS / DD-dubbele zijden, enkele dichtheid, 360 KB.
DS / DD-dubbele zijden, dubbele dichtheid, 720 KB.
DS / HD-dubbelzijdig, hoge dichtheid, 1440 KB.
Om een diskette te kunnen gebruiken voor het opslaan van informatie, moet deze worden geformatteerd. Het formatteren van een diskette is het proces van het schrijven op het oppervlak van speciale markeringen die de locatie bepalen van informatierecords op de disk en gebieden die niet geschikt zijn voor opname, evenals andere besturingsinformatie.
Harde schijven of harde schijven.
Verwijst naar de belangrijkste apparaten in een pc voor langdurige opslag van informatie.
De naam "Winchester" is toevallig ontstaan omdat de markering van de eerste schijven samenviel met de markering van de 30/30 kaliber Winchester-karabijn, die erg populair is in Amerika. Structureel gezien is de "Winchester" een verzegelde metalen behuizing waarin zich een blok bevindt dat de elektronica-opslag regelt, en een set van verschillende schijven gemaakt van aluminium of keramiek en bedekt met een laag magnetisch materiaal, gelegen op één roterende as, die wordt aangedreven door een elektromotor en een blok leeskoppen.
SCSI-interface (Small Computer Systems Interface). De basisinterface van kleine computersystemen. Hiermee kunt u maximaal 7 apparaten van verschillende typen aansluiten: "harde schijven"; scanners, enz. De gegevensoverdrachtsnelheid varieert van 1,5-5 Mb/s. Hardware geïmplementeerd voor gebruik in een pc in de vorm van een extra adapter die is aangesloten op de uitbreidingssleuf van het moederbord. Er is een verbeterde versie van SCSI - SCSI-2, afhankelijk van de wijziging wordt de gegevensoverdrachtsnelheid verhoogd tot 20-40 Mb / s.
IDE-ATA (Integrated Drive Electronics - AT Attachment) interface
Gemaakt in 1984 op basis van SCSI om de laatste te vereenvoudigen en de kosten te verlagen. Het verschil is dat de elektronica die de interface aanstuurt, zich niet op een aparte adapter bevindt, maar in de behuizing van de harde schijf en op het moederbord van de pc. Het maximale aantal aangesloten apparaten is maximaal 4. Het heeft verschillende upgrade-opties die van elkaar verschillen in de maximale capaciteit van de gebruikte schijven en de gegevensoverdrachtsnelheid:
EIDE- of ATA-2-schijven groter dan 540 MB. Maximale theoretische overdrachtssnelheid 11,1-16,6 Mb/s.
ATA-3 of UDMA-33 hebben de betrouwbaarheid van de schijven verhoogd (SMART-technologie - Self Monitoring Analyses And Report Technology - een technologie van self-tracking, analyse en rapportage waarmee schijven hun fouten aan het systeem kunnen melden en deze kunnen herstellen). De theoretische gegevensoverdrachtsnelheid is verhoogd naar 33 Mb/s. De EIDE-interface is standaard geworden voor pc's.
Opslag media
Vlees - geheugen- klein extern geheugen, met een capaciteit van 128 MB tot 4 GB, aangesloten op een computer via een USB-poort.
Elke gebruiker heeft informatie die hij voor een lange tijd wil bewaren. Foto, video, audio of belangrijke documenten. Het is echter niet voldoende om ze alleen naar uw harde schijf te schrijven en ze niet aan te raken. Geleidelijk verslijt de schijf en vergeet bovendien storingen of schade niet. In dit artikel wordt beschreven hoe u informatie op de juiste manier kunt opslaan voor een betere veiligheid.
Algemene principes van veilige opslag van informatie
- Moeten doen meerdere exemplaren... Echt belangrijke bestanden kunnen het beste op meerdere apparaten of schijven worden opgeslagen, waardoor in geval van onvoorziene omstandigheden waarschijnlijk ten minste één medium wordt opgeslagen.
- Gegevens kunnen het beste worden opgeslagen in wijd verspreide en bekende formaten... Als het een tekstdocument is, is het beter om het in txt-formaat op te slaan dan in een exotisch document. De kans dat er over tien jaar programma's zijn die het meest voorkomende formaat kunnen openen, is veel groter dan wanneer het een bestand is dat alleen door een paar hulpprogramma's kan worden uitgevoerd.
- Hoe completer de gegevens, hoe beter. Niet de moeite waard om te versleutelen, archiveren of comprimeren van gegevens. In het geval van kleine schade aan een normaal bestand, is de kans groot dat het wordt gestart, en in het geval van schade aan een gearchiveerd of versleuteld bestand is de kans klein.
- Vergeet ook niet controleer je gegevens van tijd tot tijd, als de drager vele jaren oud is of als er twijfel bestaat over de integriteit ervan, is het beter om de informatie opnieuw op te slaan op een nieuwe schijf; het is ook een goed idee om nieuwe apparaten en opnametypes te gebruiken.
Traditionele opslagapparaten gebruiken
In dit gedeelte worden de standaard opslagopties beschreven, evenals de voor- en nadelen van elk.
- Cd, dvd, blu-ray theoretisch kunnen deze schijven zeer lang worden opgeslagen, evenals de informatie erop. Er zijn hier echter veel nuances, dus deze methode zal hieronder in meer detail worden besproken.
- Cloud opslag... Daarin kunnen gegevens voor onbepaalde tijd worden opgeslagen. Het is in een perfecte wereld. In feite zullen ze er zijn zolang het gunstig en gunstig is voor de bedrijven. Bovendien dragen zij, afgaande op de licentieovereenkomsten, geen enkele verantwoordelijkheid voor het bewaren van informatie. Bovendien kan de gebruiker het wachtwoord eenvoudig vergeten of kan het worden gehackt. Er is dus geen garantie dat deze informatie hier betrouwbaarder wordt opgeslagen dan op een gewone harde schijf.
We gebruiken optische schijven
Deze methode is het meest betrouwbaar in termen van duurzaamheid, sommige fabrikanten noemen de termen bijna honderd jaar. Velen zijn echter zo'n situatie tegengekomen dat een schijf niet alleen na een paar jaar, maar zelfs na een paar maanden niet meer leesbaar is. Hier zijn verschillende redenen voor.
Waar moet je op letten bij het kiezen van een schijf?
Bij schijven zijn de materialen waaruit de reflecterende en opnamelagen zijn gemaakt, evenals de rest van de schijf, erg belangrijk. 
De opgenomen laag zou idealiter bestaan uit ftalocyanine en de reflecterende laag is van goud of zilver. Hoewel fabrikanten kunnen kiezen voor een andere combinatie van stoffen. Bovendien hebben gebruikers dergelijke subtiliteiten niet nodig. Het enige dat u moet weten, is dat schijven voor langdurige gegevensopslag een verwijzing naar archieven in hun naam hebben of direct gearchiveerd worden genoemd, bijvoorbeeld, DVD-R Mitsui MAM-A Goud Archief of Verbatim UltraLife Gold-archief... Ze kosten veel meer en zijn waarschijnlijk niet in winkels te vinden, je zult in andere landen moeten bestellen. Bovendien zijn ze veel duurder dan conventionele schijven, maar ze slaan informatie langer op, tot wel 100 jaar.
Van de beschikbare opties kunt u kopen woordelijk of Sony vervaardigd in Taiwan.
Het volgende is een diagram dat het aantal schijfleesfouten weergeeft ten opzichte van de tijd die het in een vijandige omgeving heeft doorgebracht. 
Millenniata M-Disk
Zoals u in de grafiek kunt zien, produceert dit bedrijf enkele van de meest betrouwbare schijven. Sterker nog, de meeste verschillen zitten in het materiaal en de manier van opnemen. Op deze media wordt niet biologisch gebruikt, maar glazige koolstoflaag informatie op te nemen.
Tegelijkertijd wordt hier materiaal letterlijk verbrand in plaats van de kleur te veranderen, zoals bij het opnemen van conventionele optische drives. 
Hierdoor kunnen de gegevens veel langer bewaard worden en zijn ze minder afhankelijk van externe factoren. Je kunt veel video's op internet vinden waarin deze schijven zo mogelijk worden gepest en ze blijven werken. Dus als de informatie echt voor een lange tijd wordt bewaard, is het de moeite waard om schijven van deze fabrikant te kopen.
A) willekeurig toegankelijk geheugen. B) verwerker. C) extern geheugen
2. Wanneer de computer is losgekoppeld van de netwerkinformatie:
A) verdwijnt uit RAM
B) verdwijnt uit permanente opslag
C) wordt gewist op een magnetische schijf
3. Elke cel van het RAM kan een binaire code van lengte opslaan ...
A) 2 tekens b) 8 tekens c) 4 tekens
4. Vluchtig geheugen is:
A) flash-geheugen b) cd-schijf c) harde schijf
5. Het interne geheugen van de computer omvat:
A) flashgeheugen b) laserschijf c) RAM
een elektronisch rekenapparaat voor het verwerken van nummers;
een apparaat voor het opslaan van informatie van welke aard dan ook;
multifunctioneel elektronisch apparaat voor het werken met informatie;
een apparaat voor het verwerken van analoge signalen.
2. Computerprestaties (snelheid van bewerkingen) zijn afhankelijk van:
schermgrootte monitor;
klokfrequentie van de processor;
voedingsspanning;
snelheid van het indrukken van de toetsen;
hoeveelheid verwerkte informatie.
3. De kloksnelheid van de processor is:
het aantal binaire bewerkingen dat door de processor per tijdseenheid wordt uitgevoerd;
het aantal cycli dat de processor per tijdseenheid uitvoert;
het aantal mogelijke processortoegangen tot het RAM per tijdseenheid;
de snelheid van informatie-uitwisseling tussen de processor en het invoer-/uitvoerapparaat;
de snelheid van informatie-uitwisseling tussen de processor en ROM.
4. Een manipulator "muis" is een apparaat:
informatie invoeren;
modulatie en demodulatie;
informatie lezen;
om de printer op uw computer aan te sluiten.
5. Permanente opslag wordt gebruikt voor:
het opslaan van het gebruikersprogramma tijdens bedrijf;
records van bijzonder waardevolle applicatieprogramma's;
het opslaan van constant gebruikte programma's;
opslag van computeropstartprogramma's en testen van zijn knooppunten;
permanente opslag van bijzonder waardevolle documenten.
6. Voor langdurige opslag van informatie wordt gebruikt:
RAM;
PROCESSOR;
magnetische schijf;
rit.
7. Het opslaan van informatie op externe media verschilt van het opslaan van informatie in RAM:
het feit dat informatie op externe media kan worden opgeslagen nadat de computer is uitgeschakeld;
de hoeveelheid informatieopslag;
het vermogen om informatie te beschermen;
manieren om toegang te krijgen tot opgeslagen informatie.
8. Tijdens de uitvoering van de applicatie worden programma's opgeslagen:
in videogeheugen;
in de verwerker;
in RAM;
in ROM.
9. Wanneer u de computer uitzet, wordt de informatie gewist:
van RAM;
van ROM;
op een magnetische schijf;
op cd.
10. Een diskettestation is een apparaat voor:
verwerkingsopdrachten van het uitvoerbare programma;
lezen / schrijven van gegevens van externe media;
het opslaan van opdrachten van het uitvoerbare programma;
lange termijn opslag van informatie.
11. Om een computer op het telefoonnetwerk aan te sluiten, gebruikt u:
modem;
plotter;
scanner;
een printer;
toezicht houden op.
12. Programmatische besturing van computerbediening omvat:
de noodzaak om een besturingssysteem te gebruiken voor de synchrone werking van de hardware;
uitvoering van een reeks opdrachten door een computer zonder tussenkomst van de gebruiker;
binaire codering van gegevens in een computer;
het gebruik van speciale formules voor de uitvoering van opdrachten in de computer.
13. Het bestand is:
atomaire informatie-eenheid die een reeks bytes bevat en een unieke naam heeft;
een object gekenmerkt door naam, waarde en type;
een set geïndexeerde variabelen;
een reeks feiten en regels.
14. De bestandsextensie kenmerkt in de regel:
tijd voor het maken van bestanden;
bestandsgrootte;
de ruimte die door het bestand op de schijf wordt ingenomen;
het type informatie in het bestand;
waar het bestand is gemaakt.
15. Volledig pad naar het bestand: c: \ books \ raskaz.txt. Wat is de naam van het bestand?
boeken \ raskaz ;.
raskaz.txt;
boeken \ raskaz.txt;
tekst.
16. Het besturingssysteem is -
een set basiscomputerapparaten;
taalprogrammeersysteem op laag niveau;
softwareomgeving die de gebruikersinterface definieert;
een reeks programma's die worden gebruikt voor bewerkingen met documenten;
programma's voor de vernietiging van computervirussen.
17. Programma's voor het koppelen van computerapparaten worden genoemd:
bootloaders;
chauffeurs;
vertalers;
tolken;
samenstellers.
18. De systeemdiskette is vereist voor:
voor noodladen van het besturingssysteem;
bestandssystematisering;
het opslaan van belangrijke bestanden;
uw computer te beschermen tegen virussen.
19. Welk apparaat heeft de hoogste snelheid van informatie-uitwisseling:
CD ROM drive;
harde schijf;
diskettestation;
RAM;
processor registers?
vluchtig.
e) Snellere toegang.
g) Langzamere toegang.
2. Welke? Geheugen v bytes zal de volgende bezetten binair
3. Tekstvolume 1024 bits gelegen in werkgeheugen beginnend met byte genummerd 10 ... Wat wordt het adres? laatste byte
4. Lijst minstens vijf apparaten die je kent extern geheugen.
5. Wat? verschil schijven CD- rom, CD- RW en CD- R?
Dringend nodig. Zeer. 1. Welke van de volgende kenmerken hebben betrekking op RAM en welke op extern geheugen? een)Het is vluchtig.
b) Het volume wordt gemeten in tientallen en honderden gigabytes.
c) Gebruikt voor langdurige opslag van informatie.
d) Het volume wordt gemeten in honderden megabytes of meerdere gigabytes.
e) Snellere toegang.
f) Gebruikt voor tijdelijke opslag van informatie.
g) Langzamere toegang.
2. Hoeveel geheugen in bytes neemt de volgende binaire code in beslag:? Leg je antwoord uit.
3. In het RAM bevindt zich een tekst met een volume van 1024 bits, beginnend bij byte 10. Wat wordt het adres van de laatste byte die door deze tekst wordt ingenomen?
4. Maak een lijst van ten minste vijf externe geheugenapparaten die u kent.
5. Wat is het verschil tussen cd-roms, cd-rw's en cd-r's?
Huiswerk #5 Onderwerp: Computergeheugen 1. Welke van de volgende kenmerken heeft betrekking op?operationeel, en welke - naar extern geheugen?
a) Is volatiel.
b) Het volume wordt gemeten in tientallen en honderden gigabytes.
c) Gebruikt voor langdurige opslag van informatie.
d) Het volume wordt gemeten in honderden megabytes of meerdere gigabytes.
e) Snellere toegang.
f) Gebruikt voor tijdelijke opslag van informatie.
g) Langzamere toegang.
2. Welke? Geheugen v bytes zal de volgende bezetten binair code: ? Leg je antwoord uit.
3. Tekstvolume 1024 bits gelegen in werkgeheugen beginnend met byte genummerd 10 ... Wat wordt het adres? laatste byte wie is er met de gegeven tekst bezig?
4. Lijst minstens vijf apparaten die je kent extern geheugen.
EXTERN GEHEUGEN Gebruikt voor langdurige opslag van informatie Solid-state opslagmedia Harde schijven (HDD, HDD) IMPLEMENTATIE HARDWARE Magnetische tapedrives - "Streamers" Laserdrives (CD, Compact Disk, enz.) Opslagmedium - opnamemedium / lezen en het opslaan van informatie.
Variant van classificatie van informatiedragers gebruikt in de computertechnologie Informatiedragers voor computers Magneetbanddragers Optische schijfdragers Magneto-optische flitsdragers
Het belangrijkste type extern geheugen is magnetisch geheugen Magnetische opname Eind 1898 stelde de Deen Valdemar Poulsen een apparaat voor voor magnetische opname van geluid op staaldraad. Dertig jaar later introduceerde de Duitse ingenieur Fritz Pfleumer een bandrecorder met een papieren band waarop een dunne staalcoating was aangebracht. In 1932 demonstreerde het Duitse bedrijf AEG het eerste geluidsopnameapparaat, genaamd "Magnetophon". Magneetband heeft het grootste nadeel: het vermogen om te demagnetiseren tijdens langdurige opslag en heeft een ongelijkmatige frequentierespons (verschillende gevoeligheid voor opname op verschillende frequenties). Bovendien heeft elke magneetband zijn eigen ruis (fysieke eigenschappen van de magnetische laag en methoden voor het opnemen en weergeven van geluid).
Het principe van magnetische opname is het effect van een elektromagnetisch veld op het ferromagnetische materiaal van een magnetische band, uitgevoerd tijdens de opname, evenals het herschrijven van een analoog signaal. Het magnetische veld tijdens het opnemen verandert in overeenstemming met veranderingen in elektrische signalen. Elektrische trillingen van de geluidsbron worden naar de opnamekop geleid en wekken daarin een magnetisch veld met een geluidsfrequentie (20 Hz - 20 kHz) op. Onder invloed van dit veld vindt de magnetisatie van afzonderlijke delen van de magneetband plaats, die gelijkmatig langs de opname-, wis- en afspeelkoppen bewegen (fig.).
Voor opname en weergave, evenals het gebruik van verschillende gegevens op computerleesbare opslagmedia, wordt de omzetting van een analoog (audio en video) signaal in digitale vorm gebruikt. Deze technologie wordt informatiedigitalisering genoemd. Het principe van digitalisering (codering) van geluid bestaat uit het omzetten van continue audio- en videosignalen met verschillende grootte en amplitude in een gecodeerde reeks getallen die discrete waarden vertegenwoordigen van de amplituden van dit signaal die na een bepaalde tijdsperiode zijn genomen. Om dit te doen, is het noodzakelijk om de signaalamplitude op bepaalde tijdsintervallen te meten en de gemiddelde signaalamplitude bij elk tijdsinterval te bepalen. Volgens de stelling van Chenon (Kotelnikov) moet dit tijdsinterval (frequentie) minstens tweemaal de maximale frequentie van het uitgezonden geluidssignaal zijn (Fig.).
Deze frequentie wordt de bemonsteringsfrequentie genoemd. Sampling is het proces van het nemen van monsters van een tijdcontinu signaal op punten die op gelijke afstand van elkaar liggen in de tijd, die het bemonsteringsinterval vormen. Tijdens het samplen wordt het niveau van het analoge signaal gemeten en opgeslagen. Amplitude Frequentie (Hz) Afb. 13. Een analoog signaal omzetten naar digitaal. Hoe minder frequente (minder) tijdsintervallen, hoe hoger de kwaliteit van het gecodeerde signaal.
Tapedrives Tapemedia worden gebruikt voor back-ups om de veiligheid van gegevens te waarborgen. Een streamer wordt als dergelijke apparaten gebruikt (Fig.), En - als gegevensdrager gebruiken ze magneetbanden in cassettes en tape-cartridges. Meestal wordt tape geschreven naar byte-byte, waarbij het domein overeenkomt met een binair domein. Als de lezer het niet detecteert, is de ontvangen waarde nul.
Het opnamesysteem voor magnetische schijven en floppydisks lijkt enigszins op het opnamesysteem voor grammofoonplaten. In tegenstelling tot de laatste wordt de opname niet in een spiraal uitgevoerd, maar op concentrische cirkels - sporen ("tracks" - traks), die zich aan beide zijden van de schijf bevinden en als het ware cilinders vormen. Cirkels zijn op hun beurt verdeeld in sectoren (Fig.). Elke sector van een diskette, ongeacht de grootte van het spoor, heeft dezelfde grootte, gelijk aan 512 bytes, wat wordt bereikt door verschillende opnamedichtheden: minder aan de rand en meer dichter bij het midden van de diskette.
Magneto-optische informatiedrager externe zeer betrouwbare apparaten voor het overdragen en opslaan van informatie. Magneto-optische schijven (MO) verschenen in 1988. De MO-schijf is ingesloten in een plastic envelop (cartridge) en is een apparaat voor willekeurige toegang. Het combineert magnetische en optische principes van informatieopslag en vertegenwoordigt een polycarbonaatsubstraat (laag) met een dikte van 1, 2 mm, waarop verschillende dunne-film magnetische lagen zijn aangebracht (Fig.). Opnemen met een laser met een temperatuur van ongeveer 200°C. Van naar de magnetische laag vindt gelijktijdig plaats met de verandering in het magnetische veld. Rijst. De samenstelling van de MO-schijf.
De gegevensregistratie wordt uitgevoerd door een laser in de magnetische laag. Onder invloed van temperatuur op de plaats van verwarming in de magnetische laag neemt de weerstand tegen polariteitsomkering af en verandert het magnetische veld de polariteit op het verwarmde punt naar de overeenkomstige binaire eenheid. Aan het einde van de verwarming neemt de weerstand toe, maar de ingestelde polariteit blijft. Wissen creëert dezelfde polariteit in een magnetisch veld, overeenkomend met binaire nullen. In dit geval verwarmt de laserstraal achtereenvolgens het te wissen gebied. Het uitlezen van de geregistreerde gegevens in de laag wordt uitgevoerd door een laser met een lagere intensiteit, wat niet leidt tot verwarming van het uitleesgebied. Tegelijkertijd vervormt het oppervlak van de schijf niet, in tegenstelling tot cd's.
Een compact optische schijf (CD) is een speciaal gecoate plastic schijf waarop digitaal opgenomen informatie wordt opgeslagen. Door de verandering in de rotatiesnelheid beweegt het spoor ten opzichte van de uitgelezen laserstraal met een constante lineaire snelheid. De snelheid is hoger in het midden van de schijf en langzamer aan de rand (1, 2-1, 4 m / s). De CD maakt gebruik van een laser met een golflengte van = 0,78 m. De door de laser "doorgebrande" digitale informatie wordt opgeslagen in de vorm van "pits" - lijnen met een breedte van 0,6–0,8 µm en een lengte van 0,9–3,3 µm. Er zijn drie hoofdtypen cd's: ● cd-rom's, waarop in de regel in de fabriek wordt opgenomen door uit een matrix te stempelen; ● CD-R, gebruikt voor één of meerdere laseropnamesessies; ● CD-RW's ontworpen voor meerdere wiscycli.
Een CD-R (Compact Disk Recordable) heeft een organische laag van speciaal smeltbaar plastic bovenop een reflecterende laag van goud, zilver of aluminium. Hierdoor is zo'n schijf gevoelig voor warmte en direct zonlicht. In CD-RW wordt ook een organische verbinding gebruikt als tussenlaag, maar deze kan onder sterke verhitting overgaan van een kristallijne (transparante naar een laser) toestand naar een amorfe toestand. Milde verwarming brengt het terug naar zijn kristallijne staat. Op deze manier wordt overschrijven uitgevoerd.
DVD Begin 1997 verscheen een compact disc-standaard genaamd DVD (Digital Video Disc), voornamelijk voor het opnemen van videoprogramma's van hoge kwaliteit. Vervolgens kreeg de afkorting dvd de volgende betekenis: Digital Versatile Disc (universele digitale schijf), omdat deze beter voldoet aan de mogelijkheden van deze schijven voor het opnemen van audio, video, tekstinformatie, pc-software, enz. Dvd biedt een hogere beeldkwaliteit dan CD. Ze gebruiken een laser met een kortere stralingsgolflengte = 0,635-0,66 µm. Dit maakt het mogelijk om de opnamedichtheid te verhogen, d.w.z. de geometrische afmetingen van de put te verminderen tot 0,15 µm en de spoorafstand tot 0,74 µm.
De opnamedichtheid van optische schijven wordt bepaald door de golflengte van de laser, dat wil zeggen, het vermogen om op het oppervlak van de schijf een bundel met een vlek te focusseren waarvan de diameter gelijk is aan de golflengte. Na dvd verschenen eind 2001 Blu-Ray-apparaten, die het mogelijk maakten om in het blauwe deel van het spectrum met een golflengte van 450-400 nm te werken.
Om de capaciteit te vergroten, worden ook fluorescerende schijven gebruikt - FMD (Fluorescent Multilayer Disk). Hun werkingsprincipe is om de fysieke eigenschappen (het uiterlijk van een fluorescerende gloed) van sommige chemicaliën te veranderen onder invloed van een laserstraal (Fig.). In plaats van cd- en dvd-technologieën, die een gereflecteerd signaal gebruiken, wordt hier onder invloed van een laser licht rechtstreeks door de informatielaag uitgezonden. Deze schijven zijn gemaakt van transparant fotochroom. Onder invloed van laserstraling vindt daarin een chemische reactie plaats en worden afzonderlijke delen van de informatielaag ("pita") gevuld met fluorescerend materiaal. Deze methode kan worden beschouwd als een methode voor het vastleggen van bulkgegevens. Een dergelijke opname is in grotere mate mogelijk met behulp van driedimensionale holografie, waardoor het nu mogelijk is om tot 1 TB aan gegevens in een kristal ter grootte van een suikerklontje te plaatsen.
Er zijn twee hoofdtypen Flash-geheugen die worden gebruikt: NAND en NOR (logische NOR-functie) en NAND (logische NAND-functie). De NOR-structuur bestaat uit parallel geschakelde elementaire cellen voor het opslaan van informatie. Deze opstelling van cellen biedt willekeurige toegang tot gegevens en byte-by-byte opname van informatie. De structuur van NAND is gebaseerd op het principe van sequentiële verbinding van eenheidscellen, waarbij groepen worden gevormd (16 cellen in één groep), die worden gecombineerd tot pagina's en pagina's tot blokken. Met deze constructie van de geheugenarray is toegang tot individuele cellen onmogelijk. De programmering wordt alleen tegelijkertijd binnen één pagina uitgevoerd en bij het wissen worden blokken of groepen blokken geopend.
NOR-chips werken goed samen met RAM, daarom worden ze vaker gebruikt voor BIOS. Bij relatief grote hoeveelheden gegevens zijn de schrijf-/wisprocessen in het NAND-geheugen aanzienlijk sneller dan in het NOR-geheugen. Omdat 16 aangrenzende NAND-geheugencellen in serie zijn geschakeld zonder contactopeningen, wordt een hoge dichtheid op de chip bereikt, wat een hoge capaciteit bij dezelfde technologische normen mogelijk maakt. Sinds het midden van de jaren negentig. NAND-chips verschenen in de vorm van solid-state schijven (Solid State Disk, SSD). Ter vergelijking: de toegangstijd voor SDRAM is 10-50 µs, voor flash-geheugen 50-100 µs en voor harde schijven 5000-10000 µs.
Samsung Solid State-harde schijf. De leessnelheid van zo'n schijf is 57 MB/s, en de schrijfsnelheid ernaar 32 MB/s. Het stroomverbruik van SSD's is minder dan 5% van traditionele harde schijven, waardoor de batterijduur van laptops met meer dan 10% wordt verlengd. SSD's bieden ultrahoge betrouwbaarheid van gegevensopslag en hebben zichzelf bewezen in extreme temperatuur- en vochtigheidsomstandigheden. Petersburgse firma “Prosto. Soft' bood de Flash-driver aan. RAID voor het combineren van twee flashdrives in een RAID-array.
Flash-geheugen is een draagbaar niet-vluchtig opslagapparaat. De volgende standaarden voor flashgeheugen worden vaak gebruikt: Compact. Flits, slim. Media, Memory Stick, Diskettes, Multi. Mediakaarten, enz. Ze kunnen worden gebruikt in plaats van diskettes, laser en magneto-optische compacte, kleine harde schijven. Moderne verwijderbare flashgeheugenapparaten bieden een hoge gegevensuitwisseling (Ultra High Speed) - meer dan 16,5 Mbit / s. Om verbinding te maken met de USB-poort van een computer, worden speciale USB-flashdrives gebruikt (Fig.), Dit zijn mobiele kleine gegevensopslagapparaten die geen bewegende en roterende mechanische onderdelen hebben.
Holografie is een fotografische methode voor het vastleggen, reproduceren en transformeren van golfvelden. Het werd voor het eerst voorgesteld in 1947 door de Hongaarse natuurkundige Dennis Gabor. In de jaren zestig, met de komst van de laser, werd het mogelijk om volumetrische beelden nauwkeurig vast te leggen en te reproduceren in een lithiumniobaatkristal. Sinds de jaren tachtig, met de komst van compact discs, zijn holografische opslagapparaten op basis van laseroptiek een van de externe geheugentechnologieën geworden. Het holografische geheugen vertegenwoordigt het volledige volume van het opslagmedium van het medium, terwijl de gegevensitems parallel worden verzameld en gelezen.
Moderne holografische opslagapparaten worden HDSS (holografisch gegevensopslagsysteem) genoemd. Ze bevatten: een laser, een bundelsplitser voor het splitsen van de laserstraal, spiegels voor het geleiden van laserstralen, een vloeibaar-kristalpaneel dat wordt gebruikt als ruimtelijke lichtmodulator, lenzen voor het focusseren van laserstralen, een lithiumniobaatkristal of fotopolymeer als geheugenapparaat, een fotodetector voor het lezen van informatie (Fig.) ...
De middelen voor langdurige opslag en accumulatie van gegevens (extern opslagapparaat) zorgen voor het opnemen en lezen van grote hoeveelheden informatie, die kunnen worden gebruikt als: programmateksten in hogere talen, programma's in machinecodes, gegevensbestanden, enz. Als externe opslagapparaten in een pc worden voornamelijk diskettestations (floppydiskdrives) en harde schijven (HDD) van het type "harde schijf" gebruikt.
Diskettestations zijn de belangrijkste externe geheugenapparaten van personal computers. De informatiedrager in de floppy disk drive is een flexibele magnetische schijf (HMD) gemaakt van een synthetische film bedekt met een slijtvaste ferro-lak. Informatie over de KMT wordt in een sequentiële code geplaatst op concentrische cirkels (sporen), die elk zijn onderverdeeld in sectoren. De sector is de eenheid van gegevensuitwisseling tussen het OP en de NGMD. Eén sector kan 128.256, 512 of 1024 bytes aan gegevens bevatten. Op een pc kunnen de vermelde gegevensformaten programmatisch worden geïnstalleerd.
HMD heeft een zoekgat (UO) om de schijf in de drive te bevestigen en een indexgat (IO) om het begin van tracks te identificeren. Ter bescherming tegen de nadelige effecten van de externe omgeving is de HMD in een rechthoekige envelop geplaatst met een sleuf voor de toevoer van magneetkoppen (PMG), een sleuf voor het indexgat (FID) en een opening voor het bevestigen van de HMI in de diskdrive (OKD). De informatie die op de KMT wordt vastgelegd, is naar zijn doel onderverdeeld in service en werkzaamheden. Service-informatie wordt gebruikt om de werking van het diskettestation te controleren en te synchroniseren. Het is op zijn beurt onderverdeeld in spooridentificerende informatie en sectoridentificerende informatie. Operationele informatie vertegenwoordigt gebruikersgegevens.
De capaciteit van de diskettedrive in de pc is 160 KB en meer, afhankelijk van het aantal magnetische koppen in de drive en de dichtheid van de gegevensregistratie op de diskdrive. Er zijn de volgende typen diskettestations: met enkele en dubbele opnamedichtheid; eenzijdig - met één en dubbelzijdig - met twee MG. Bij dubbelzijdige diskettestations kunnen beide oppervlakken van de GMI worden gebruikt voor het schrijven en lezen van gegevens. In overeenstemming met de soorten diskettestations, werd ook de overeenkomstige markering van de GMD aangenomen: SS - eenzijdige schijf met enkele dichtheid; SD - enkelzijdige schijf met dubbele dichtheid; DD is een dubbelzijdige schijf, dubbele dichtheid.
Naast de diskettedrive zijn de ontwikkelde modellen van personal computers ook uitgerust met harde schijven op magnetische schijven van het type "harde schijf". Hun onderscheidende kenmerken zijn een hermetisch afgesloten enkelvoudig ontwerp van de schijf, magnetische lees-schrijfkoppen en hun schijven, een kleine opening (vergeleken met conventionele UDM) tussen de magnetische koppen en het schijfoppervlak (0,5 m), een kleine druk van de magnetische kop (10 g in vergelijking met 350 g in conventionele LMD), kleine dikte van de magnetische schijf.
Het hermetisch afgesloten ontwerp verdubbelt de bedrijfszekerheid in vergelijking met conventionele LMD. Door de opening tussen het schijfoppervlak en de magnetische koppen te verkleinen, wordt de opnamedichtheid in langs- en dwarsrichting aanzienlijk vergroot. LMD's van het type "Winchester" worden beschouwd als de derde generatie LMD's en hebben kenmerken die dicht bij hun limiet liggen. Een NMD met een diameter van 356 mm op één oppervlak kan dus tot 1770 sporen (1300 MB aan informatie) bevatten.
Ontwikkeling van modems.
De eerste informatieverwerkingssystemen, waarin telegraafapparatuur werd gebruikt om abonnees op een computer aan te sluiten, ontstonden in het begin van de jaren 60. In dergelijke systemen werd transmissie uitgevoerd met behulp van conventionele telegraafapparatuur met relatief lage snelheden, niet hoger dan 110 bit / s.
De volgende fase in de ontwikkeling van datatransmissiesystemen was de ontwikkeling van modems die de mogelijkheid bieden om binaire informatie over telefoonlijnen over te dragen.
Modem- een elektronisch apparaat dat is uitgerust met de functies van het moduleren van gegevens aan het verzendende uiteinde van de communicatielijn en het demoduleren aan het ontvangende uiteinde van de communicatielijn. Een signaal moduleren betekent een signaal omzetten in een vorm waarmee het over lange afstanden kan worden verzonden. Een typisch akoestisch modem is bijvoorbeeld uitgerust met twee komvormige receptoren waarop een telefoonhoorn is geplaatst. Het modem is verbonden met een computer, van waaruit het informatie ontvangt in de vorm van een reeks binaire signalen - bits. De telefoon is echter ontworpen om audiofrequenties uit te zenden en de binaire bits zijn slechts elektrische impulsen die niet hoorbaar zijn voor het menselijk oor. Daarom worden elektrische impulsen in de modem vooraf omgezet in audiosignalen en vervolgens via telefoonlijnen verzonden. Aan de andere kant, het omgekeerde proces van het omzetten van audiofrequentiesignalen in een reeks binaire elektrische impulsen - bits die geschikt zijn voor computergebruik. Dergelijke transformaties worden modulatie en demodulatie genoemd, het beschreven apparaat is gewoon de eenvoudigste modem.
De eerste voorbeelden van modems hadden een relatief lage gegevensoverdrachtsnelheid, maar later nam de overdrachtssnelheid over geschakelde kanalen toe tot 1200 bit / s in duplexmodus - de modus van gelijktijdige invoer en uitvoer van informatie, of tot 9600 bit / s in de helft -duplex-modus - een modus die is ontworpen voor sequentiële invoer en informatie-uitvoer.
Halverwege de jaren 60 begon de intensieve ontwikkeling van gespecialiseerde informatieverwerkingssystemen op basis van speciale kanalen. Dergelijke systemen zijn gemaakt om te voldoen aan de behoeften van individuele organisaties die zowel computerbronnen als communicatiekanalen bezitten. De werking van dergelijke systemen heeft echter aangetoond dat de computerbronnen en communicatiekanalen die erin worden gebruikt niet effectief genoeg worden gebruikt, de systemen blijken duur te zijn en niet goed aangepast aan veranderende omstandigheden. De behoefte voor veel gebruikers om gedurende relatief korte tijd toegang te krijgen tot krachtige computers is ontstaan.
Dit alles heeft geleid tot de ontwikkeling van gedeelde datatransmissiesystemen, waarin veel gebruikers via openbare communicatienetwerken van hun keuze verbinding kunnen maken met verschillenden.
Toetsenbord.
Het toetsenbord is een belangrijk en veelzijdig apparaat voor het invoeren van informatie in een computer.
Volgens de rangschikking van de toetsen zijn desktoptoetsenborden verdeeld in twee hoofdtypen, die functioneel op geen enkele manier inferieur zijn aan elkaar. In de eerste versie bevinden de functietoetsen zich in twee verticale rijen en zijn er geen aparte groepen cursorbesturingstoetsen. Er zijn 84 toetsen in zo'n toetsenbord.
De tweede versie van het toetsenbord, die meestal verbeterd wordt genoemd, heeft 101 of 102 toetsen. Bijna alle desktop-pc's zijn tegenwoordig uitgerust met dit type toetsenbord. Professionals houden niet van dit toetsenbord vanwege het feit dat je ver moet reiken naar de functietoetsen, naar de bovenste rij toetsen over het hele lettertoetsenbord. Het aantal functietoetsen in het verbeterde toetsenbord is echter niet 10, maar alle 12.
Bij een laptop is het toetsenbord meestal een integraal onderdeel van het ontwerp.
De locatie van de lettertoetsen op computertoetsenborden is standaard. Tegenwoordig wordt de QWERTY-standaard veel gebruikt - voor de eerste zes Latijnse lettertoetsen van de bovenste rij. Het komt overeen met de binnenlandse standaard YTsUKEN van de opstelling van de Cyrillische toetsen, die bijna hetzelfde is als de opstelling van de toetsen op een typemachine.
Standaardisatie in de grootte en positie van de toetsen is nodig, zodat de gebruiker op een "blinde manier" op elk toetsenbord kan werken zonder omscholing. De blinde tienvingermethode is het meest productief, professioneel en efficiënt. Helaas is het toetsenbord, vanwege de lage productiviteit van de gebruiker, tegenwoordig de "bottleneck" van een snel computersysteem.
Werken met het toetsenbord is heel eenvoudig en intuïtief. Om aan elk teken op het toetsenbord een bepaalde byte aan informatie toe te kennen, wordt een speciale tabel met ASCII-codes (American Standard Code for Information Interchange) gebruikt, de Amerikaanse standaard voor codes voor het uitwisselen van informatie die op de meeste computers wordt gebruikt.
Wanneer een toets wordt ingedrukt, stuurt het toetsenbord een onderbrekingssignaal naar de processor en zorgt ervoor dat de processor opschort en overschakelt naar de toetsenbordonderbrekingsroutine.
In dit geval onthoudt het toetsenbord in zijn eigen speciale geheugen welke toets werd ingedrukt (meestal kan het toetsenbordgeheugen maximaal 20 codes van ingedrukte toetsen opslaan als de processor geen tijd heeft om op de onderbreking te reageren). Na het verzenden van de code van de ingedrukte toets naar de processor, verdwijnt deze informatie uit het toetsenbordgeheugen.
Naast het indrukken, noteert het toetsenbord ook het loslaten van elke toets, waardoor de processor zijn onderbrekingssignaal met de bijbehorende code stuurt.
Het invoeren van tekens vanaf het toetsenbord wordt alleen uitgevoerd op het punt op het scherm waar de cursor zich bevindt. De cursor is een rechthoek of een lijn met een contrasterende kleur van één teken lang.
Speciale toetsenbordtoetsen: Speciale (service)toetsen hebben de volgende hoofdfuncties: (ENTER) - commando's invoeren voor uitvoering door de processor; (ESC) - annulering van elke actie; (TAB) -verplaatst de cursor naar de tabstop; (INS) -omschakelen van de modus voor het invoegen van een teken op de cursorpositie naar de modus voor het back-uppen van een teken op de cursorpositie;
(DEL) -verwijderen van een teken op de cursorpositie;
(BACKSPACE) - verwijder het teken links van de cursor;
(HOME) -verplaatst de cursor naar het begin van de tekst;
(END) -verplaatst de cursor naar het einde van de tekst;
(PGUP) -verplaats de cursor één schermpagina omhoog door de tekst;
(PGDN) -verplaatst de cursor één schermpagina naar beneden in de tekst;
(ALT) en (CTRL) -wanneer deze toetsen gelijktijdig met een andere worden ingedrukt, wordt de actie van de laatste gewijzigd;
(SHIFT) - als u deze toets ingedrukt houdt, verandert de hoofdlettergebruik;
(CAPS LOCK) -vaststelling / ontgrendeling van hoofdletters;
