1. пу. Классификация. Назначение
| Вид материала | Документы |
- Темы для докладов Базы данных (БД): назначение, классификация. Системы управления базами, 4.8kb.
- По ЭВМ перечень примерных контрольных вопросов и заданий для текущей работы, 40.23kb.
- Вопросы к контрольной работе по курсу, 190.54kb.
- Программа подготовки операторов/наладчиков станков с чпу токарной/фрезерной группы, 14.38kb.
- Рабочая программа дисциплины государственный экзамен по направлению подготовки бакалавров, 75.18kb.
- Вопросы по курсу «Сети ЭВМ и телекоммуникации», 90.05kb.
- План счетов бухгалтерского учета, его назначение. Классификация счетов по назначению, 27.63kb.
- План счетов. Его назначение и строение. Классификация счетов бухгалтерского учета, 17.15kb.
- Программаное обеспечение вычислительных систем Классификация, назначение, состав, 1049.39kb.
- «Периферийные устройства компьютера», 518.49kb.
49. Передача информации от манипулятора «мышь»
Каждая программа, использующая для ввода информации манипулятор «мышь», должна выполнить ряд подготовительных операций:
1) определить, инсталлирован ли драйвер «мыши»;
2) задать вид и форму курсора манипулятора;
3) описать границы перемещения курсора «мыши» по экрану;
4) описать «чувствительность» курсора, равную числу «микки», приходящихся на один пиксел экрана по горизонтали и вертикали;
5) установить порог «удвоенной» скорости курсора «мыши»;
6) «включить» курсор манипулятора (сделать его видимым на экране);
7) установить курсор в начальную позицию на экране в соответствии с нуждами программы.
Определить положение курсора
На входе: AX = 0003h.
На выходе: BX = состояние клавиш мыши:
бит 0 = 1 - нажата левая клавиша;
бит 1 = 1 - нажата правая клавиша;
бит 2 = 1 - нажата средняя клавиша
(для мыши системы Mouse Systems);
CX = координата X (по горизонтали);
DX = координата Y (по вертикали).
Функция 03h возвращает текущие (на момент вызова функции) координаты курсора мыши и состояние клавиш.
50. Устройство сканера
Настольные сканеры содержат: источник света, объектив, прибор с зарядной связью.
В состав сканера вх 1 или несколько аналого-цифровых преобразователей (АЦП). Все элементы прибора с зарядной связью расположены в ряд и кол-во эл-тов в этом ряду соотв-ет для каждого пикселя сроки развертки.(если имеется 300 эл-тов на каждый дюйм линий сканирования, то max разрешение 300 пикс на дюйм). Разрешение м б от 300 до 2400.
Сканирование любого изображения происходит построчно. Пучок света отражается от мишени и ч-з объектив попадает на прибор с зарядной связью (ПЗС). Каждый ПЗС преобразует свет в аналоговое изображение, которое зависит от интенсивности света, а напряжение определяет уровень серого для первого пикселя. В АЦП аналоговое напряжение преобразуется в цифровое значение. Это преобразование использует 8, 10, 12 бит для каждого основного цвета. Чем > количество бит, тем < шаг перехода от оттенка к оттенку. Все сканеры исп калибровку (определение количества пикселей на 1 дюйм), её м определить самостоятельно.
Для сканирования фотографий, как правило, достаточно иметь 24 бита. Для распознавания деталей на фото max 30 бит. Если для позитивов, то min 36 бит. Для хорошего сканирования тёмных ест на фото min 42 бита.
Группы сканеров
- Ручные (для сканирования небольших участков изображения с невысоким разрешением. Min стоимость. Недостатки: узкое поле сканирования (10-14 см), принцип действия, т.е. неравномерное перемещение и связывание отсканированного изображения, медленный интерфейс, что не позв производить сканирование с высоким качеством);
- Листовые или протяжные. (Протягивание листа осуществляется механически и равномерно. Достоинства: компактность, лёгкое и недорогое подключение подачи листа, качество выше, чем у ручных сканеров. Недостаток: нельзя отсканировать сброшюрованные издания);
- Планшетные (Можно сканировать и текст, и изображение. Имеется большой набор дополнительного оборудования, слайд-адаптеры, податчики листов. Форматы: А4 –А2. Разрешающая способность: 30 – 2400)
- Барабанные (исп-ся в полиграфии и для сканирования крупноформатных изображений. Достоинства: высокая скорость и точность изображ)
- Слайд-сканеры (узкоспециализированные устройства для считывания с плёнки. М иметь спец оборудование для подачи плёнки и коррекции изображения)
51. Работа сканера (сканирование, распознавание)
Особенности технологии сканирования
- Использование высокоточного прецезионного двигателя, обеспечивающего главное движение сканирующей головки. Это позволяет избавиться от цветной аномалии.
- Гибкое управление шириной динамического диапазона, чаще всего встречается при сканировании прозрачных изображений.
- Однопроходное сканирование по всем 3-м RGB-составляющим цвета, следовательно, отсутствие радужных разводов.
- Использование высокоточных микролинз.
Каждый сканер имеет драйвер – автономную программу сканирования и вывода изображения. Для редактирования, сканирования и вывода изображения используется PhotoShop, PhotoDelux, которые позволяют редактировать отсканированную информацию.
E.D.I.T. – сканирование со слоя эмульсии, запатентовано в США близка по обработке барабанными сканерами, т.е. отсутствует стекло. В настоящее вр выпускается 4 типа сканеров этой технологии. Процесс сканирования: слайд укрепляется в спец картридже, который въезжает в сканер. Отсутствует рефракция, цифрация, интерференция.
В CCD-сканере основу освещает лампа, а система зеркал (призма) разлагает отражённый цвет на основные цвета. Для каждого из цветов имеется сенсорный ряд, который состоит из светочувствительных конденсаторов. При попадании света они частично разряжаются. Изменение заряда преобразуется в НЦП в цифровую форму, а дальше преобразование идёт в машине.
В CIS-сканере в качестве источника света исп красные, зелёные и голубые цвета – излучающие диоды. Ч-з неподвижную систему линз свет проникает к сенсору, преобразовывается АЦП в цифровой сигнал.
Оптическое разрешение=(кол-во эл-тов в линии матрицы)/ ширина рабочей области
Механическое разрешение=(кол-во раз считывания инф-ции)/длина пути
Интерполяционное разрешение – произвольно выбранное разрешение, для которого программа сканера берётся рассчитать недостающие точки.
Количество бит на цвет – обычно кол-во двоичной инф о цвете одной точки полновесного изображения для отображения на мониторе, 24 бита на 1 точку, т.е. по 8 бит на каждый из основных цветов (16 млн вариантов цвета одной точки).
Разрешение и его проблемы – разрешение любого сканера, как правило, относится только к горизонтальной плоскости и определяется количеством ПЗС и качеством объектива.
Потери информации при сканировании изображения. Основные потери при сканировании появляются в связи с появлением шума сканируемой матрицы и АЦП.
После отцифровки цветовой информации в АЦП, происходит гамма-коррекция, коррекция по цветовому профилю, светокоррекция, фильтрование. После этого полученное изображение обрабатывается с помощью пакетов прикладных программ.
Параметры, которые никогда не встречаются в документах на сканеры: иногда в сканерах встречается 3 линейки матрицы, а сканер однопроходный, то качество всё равно низкое.
52. Мультимедийные системы
Мультимедиа – это новая информационная технология, позволяющая одновременно проводить операции с неподвижными изображениями, видеофильмами, анимированными графическими образами, текстом и звуковым сопровождением.
Мультимедиа позволяет синхронно воздействовать на слух и зрение человека, тем самым повышая объем передаваемой в единицу времени информации. В переводе с английского языка “мультимедиа” означает: много сред (текст, звук, видео, графика).
Мультимедиа способна объединять текст, звуки, музыку, речь, шумовые эффекты, видеоизображение, фрагменты художественных и документальных фильмов, видео клипы, телевизионное изображение, анимацию, мультипликацию, диаграммы, карты, таблицы, рисунки, картины, фотографии, слайды, схемы, чертежи и т.п. в единую красочную интерактивную программу, деловую рекламу, презентацию, интерактивную энциклопедию, обучающую программу, словарь, электронную книгу, игру, сказку и т.п.
Заметим, что пока не существует четко сформулированного понятия “мультимедиа”. Во многих литературных источниках начальное представление о мультимедиа авторы дают путем описания существующего программного обеспечения, аппаратного состава мультимедийных компьютеров и области их использования.
Мультимедийные компьютеры порой называют мультимедиа-системами.
Мультимедиа-системы успешно применяются в сфере образования (в том числе при дистанционном и заочном обучении), в издательской деятельности (электронные книги, журналы, справочники, энциклопедии), в бизнесе (реклама, презентации), в информационных центрах (библиотеки, музеи), в индустрии развлечений и т.д.
По установившимся в настоящее время представлениям мультимедийный компьютер в своей минимальной конфигурации должен обязательно содержать звуковую карту и звуковые колонки (или головной телефон - наушники). Перечень дополнительных устройств, которые могут быть подключены к мультимедийному компьютеру, чрезвычайно широк.
Чаще других упоминаются проигрыватель лазерных дисков, микрофон, MIDI-клавиатура для электромузыкального инструмента (синтезатора), телевизионный адаптер.
Кроме того, к компьютеру порой подключают следующие устройства: аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи для перевода непрерывных аудио- и видеосигналов в цифровой эквивалент и обратно, специальные процессоры (видеопроцессоры) для преобразования обычного телевизионного сигнала к виду, воспроизводимому электронно-лучевой трубкой дисплея, декодеры для взаимного преобразования телевизионных сигналов различных стандартов, устройства для сжатия данных.
53. Цифровые фотоаппараты, видеокамеры
Радикальное отличие — в материале, фиксирующем световой поток. В пленочном фотоаппарате — это зерна галоидного серебра. В цифровом — элементы чувствительной матрицы. Разобравшись с принципами работы пленки, совсем несложно разобраться в том, как функционирует цифровая матрица. Матрица состоит из совершенно одинаковых элементов (пикселей), каждый из которых реагирует на свет совершенно одинаково. Если просто поместить матрицу на пути светового потока, то она даст на выходе абсолютно однородное (засвеченное) изображение. Для того чтобы обеспечить различным элементам матрицы разную цветочувствительность, перед пикселями матрицы ставятся светофильтры — красный, зеленый или желтый. Разработчики объединили пиксели в квадраты (тетрады). В каждом таком квадрате — четыре маленьких квадрата. Три из них отвечают за фиксацию трех основных цветов, а четвертый оказывается лишним он повторно один из трех основных цветов. Обычно зеленый.
Цвет попал на матрицу, она на него среагировала - послала сигнал в процессор цифрового фотоаппарата. На матрице, в отличие от пленки, изображение не формируется. Матрица, несмотря на то, что она важнейшее звено в цифровой камере, лишь часть общего передаточного механизма. Процессор камеры обработал полученную информацию, форматнул ее в один из общепринятых форматов (JPG, RAW, TIFF, реже BMP) и записал ее сначала в буфер, а затем на карточку памяти.
То, что после матрицы изображение проходит еще и через процессор, позволяет проделывать с ним еще немало разных приятных фокусов. Просмотр —масштабируем и выведем на миниатюрный экран прямо на фотоаппарате. Возможность сжатия изображение.
54. Обработка аудио информации на компьютере
Аудиоадаптер имеет аналого–цифровой преобразователь (АЦП), периодически определяющий уровень звукового сигнала и превращающий этот отсчет в цифровой код. Он и записывается на внешний носитель уже как цифровой сигнал.
Цифровые выборки реального звукового сигнала хранятся в памяти компьютера (например, в виде WAV–файлов). Считанный с диска цифровой сигнал подается на цифро–аналоговый преобразователь (ЦАП), который преобразует цифровые сигналы в аналоговые. После фильтрации их можно усилить и подать на акустические колонки для воспроизведения. Важными параметрами аудиоадаптера являются частота квантования звуковых сигналов и разрядность квантования.
Частоты квантования показывают, сколько раз в секунду берутся выборки сигнала для преобразования в цифровой код. Обычно они лежат в пределах от 4–5 КГц до 45–48 КГц.
Разрядность квантования характеризует число ступеней квантования и изменяется степенью числа 2. Так, 8–разрядные аудиоадаптеры имеют 28=256 степеней, что явно недостаточно для высококачественного кодирования звуковых сигналов. Поэтому сейчас применяются в основном 16-разрядные аудиоадаптеры, имеющие 216 =65536 ступеней квантования — как у звукового компакт–диска.
Другой способ воспроизведения звука заключается в его синтезе. При поступлении на синтезатор некоторой управляющей информации по ней формируется соответствующий выходной сигнал. Современные аудиоадаптеры синтезируют музыкальные звуки двумя способами: методом частотной модуляции FM (Frequency Modulation) и с помощью волнового синтеза (выбирая звуки из таблицы звуков, Wave Table). Второй способ обеспечивает более натуральное звучание.
Управляющие команды для синтеза звука могут поступать на звуковую карту не только от компьютера, но и от другого, например, MIDI (Musical Instruments Digital Interface) устройства. Собственно MIDI определяет протокол передачи команд по стандартному интерфейсу. MIDI–сообщение содержит ссылки на ноты, а не запись музыки как таковой. В частности, когда звуковая карта получает подобное сообщение, оно расшифровывается (какие ноты каких инструментов должны звучать) и отрабатывается на синтезаторе. В свою очередь компьютер может через MIDI управлять различными “интеллектуальными” музыкальными инструментами с соответствующим интерфейсом.
Для электронных синтезаторов обычно указывается число одновременно звучащих инструментов и их общее число (от 20 до 32).
В новейшие звуковые карты входит цифровой сигнальный процессор DSP (Digital Signal Processor) или расширенный сигнальный процессор ASP (Advanced Signal Processor). Они используют совершенные алгоритмы для цифровой компрессии и декомпрессии звуковых сигналов, для расширения базы стереозвука, создания эха и обеспечения объемного (квадрофонического) звучания.
55. Обработка видео информации на компьютере
При смешении сигналов основные проблемы возникают с видео–изображением. Различные ТВ–стандарты, существующие в мире (NTSC, PAL, SECAM), применение разных мониторов и видеоконтроллеров диктует разнообразие подходов в разрешении возникающих проблем. Однако в любом случае требуется синхронизация двух изображений, для чего служит устройство генлок (genlock). С его помощью на экране монитора могут быть совмещены изображение, сгенерированное компьютером (анимированная или неподвижная графика, текст, титры), и “живое” видео. Если добавить еще одно устройство — кодер (encoder), компьютерное изображение может быть преобразовано в форму ТВ–сигнала и записано на видеопленку. Системы такого рода не позволяют как-то обрабатывать или редактировать само аналоговое изображение. Для того, чтобы это стало возможным, его необходимо оцифровать и ввести в память компьютера. Для этого служат так называемые платы захвата (capture board, frame grabbers). Оцифровка аналоговых сигналов порождает огромные массивы данных. Для адекватной передачи исходного изображения требуется 16 млн. оттенков, поэтому используется 24-битовый формат хранения цветной картинки, а необходимый размер памяти возрастает. Оцифрованный кадр может затем быть изменен, отредактирован обычным графическим редактором, могут быть убраны или добавлены детали, изменены цвета, масштабы, добавлены спецэффекты, типа мозаики, инверсии и т.д. Естественно, интерактивная экранная обработка возможна лишь в пределах разрешения, обеспечиваемого данным конкретным видеоадаптером. Обработанные кадры могут быть записаны на диск в каком–либо графическом формате и затем использоваться в качестве реалистического неподвижного фона для компьютерной анимации. Возможна также покадровая обработка исходного изображения и вывод обратно на видеопленку для создания псевдореалистического мультфильма.
проблемы памяти и пропускной способности решаются с пом. методов сжатия/развертки данных, к-рые позволяют сжимать инфу перед записью на внеш.устр-во, а затем считывать и разворачивать в реальном режиме времени при выводе на экран. Сущ-ет сим-ная и асим-ная схемы сжатия данных. При асим-ной схеме инфа сжимается в автономном режиме (т.е. одна секунда исходного видео сжимается в течение нескольких секунд или даже минут мощными параллельными компьютерами и помещается на внешний носитель, например CD–ROM. На машинах польз-лей устанавливаются сравнительно дешевые платы декодирования, обеспеч-ющие воспроизв-ние инфы мультимедиа в реальном времени. Исп-ние такой схемы ув-ет коэф-т сжатия, улучшает кач-во изобр-ния, однако польз-ль лишен возможности разрабатывать собственные продукты мультимедиа. При сим-ной схеме сжатие и развертка происходят в реальном времени на машине польз-ля.
56. Организация и функционирование flash памяти
Простейший случай: 1 ячейка – 1 бит.
Ячейки flash памяти бывают как на 1 так и на 2-ух транзисторах. В простейшем случае каждая ячейка хранит 1 бит информации. И состоит из 1-ого полевого транзистора.
Наличие или отсутствие заряда кодирует 1 бит информации. При записи, заряд помещается на плавающий затвор одним из двух способов (зависит от типа ячейки):
- Методом инъекции “горячих” электронов
- Методом тунелирования электронов.
Как правило, наличие заряда на транзисторе – это логический 0, а его отсутствие – логическая 1.
Современная flash память обычно изготавливается на 0,13 – 0,18 микронной технологии. Принцип чтения микросхем довольно прост и базируется на законах квантовой механики. При извлечении данных из памяти заряд на плавающем затворе отсутствует, а на управляющий затвор подается заряд положительного направления. Под его воздействием между стоком и истоком создается канал трассировки (свободная зона на кристалле транзистора, выделенная для реализации внешнего соединения ячейки). Все это происходит за счет туннельного эффекта, а данные памяти затем можно считать с истока.
Если на плавающем затворе имеется заряд, то обычного напряжения, которое подается при чтении, недостаточно. Поэтому при записи применяется метод инъекции электронов:
На управляющий затвор и исток подается высокое напряжение, причем на затворе в 2 раза выше, чем на истоке. Благодаря этому электроны способны преодолеть тонкую пленку диэлектрика и попасть на плавающий затвор.
Чтобы стереть информацию с памяти достаточно подать высокое положительное напряжение на исток. Под его воздействием отрицательные электроны с плавающего затвора, благодаря туннельному эффекту, переходят в область истока. Процесс продолжается до полной разрядки затвора. Ускорить метод теннелирования электронов можно путем подачи дополнительного высокого отриц-ного напряжения на управляющий затвор.
Эффект туннелирования – один из эффектов, использующих волновые свойства электронов. Сам эффект заключается в преодолении электронами потенциального барьера малой толщины. Важно отметить, что при туннелировании электроны оказываются по другую сторону, не проходя через диэлектрик. При этом электроны с плавающего затвора будут отталкиваться в сторону диэлектрика. А время эффекта значительно уменьшится.
NOR
В основе этого типа флеш-памяти лежит ИЛИ-НЕ элемент (англ. NOR), потому что в транзисторе с плавающим затвором низкое напряжение на затворе обозначает единицу.
Транзистор имеет два затвора: управляющий и плавающий. Последний полностью изолирован и способен удерживать электроны до 10 лет. В ячейке имеются также сток и исток. При программировании напряжением на управляющем затворе создаётся электрическое поле и возникает туннельный эффект. Часть электронов туннелирует сквозь слой изолятора и попадает на плавающий затвор. Заряд на плавающем затворе изменяет «ширину» канала сток-исток и его проводимость, что используется при чтении.
NAND
В основе NAND-типа лежит И-НЕ элемент (англ. NAND). Принцип работы такой же, от NOR-типа отличается только размещением ячеек и их контактами. В результате уже не требуется подводить индивидуальный контакт к каждой ячейке, так что размер и стоимость NAND-чипа может быть существенно меньше. Также запись и стирание происходит быстрее. Однако эта архитектура не позволяет обращаться к произвольной ячейке.
Последовательный интерфейс COM/Программирование порта
Интерфейс RS-232, совсем официально называемый "EIA/TIA–232–E", но более известный как интерфейс "COM-порта", ранее был одним из самых распространенных интерфейсов в компьютерной технике. Он до сих пор встречается в настольных компьютерах, несмотря на появление более скоростных и "интеллектуальных" интерфейсов, таких как USB и FireWare.
Физический интерфейс реализуется одним из двух типов разъемов: DB-9M или DB-25M, последний в выпускаемых в настоящее время компьютерах практически не встречается.
Назначение выводов 9-контактного разъема
9-контактная вилка типа DB-9M
Нумерация контактов со стороны штырьков
Направление сигналов указано относительно хоста (компьютера) Контакт Сигнал Направление Описание
1 CD Вход Обнаружена несущая
2 RXD Вход Принимаемые данные
3 TXD Выход Передаваемые данные
4 DTR Выход Хост готов
5 GND – Общий провод
6 DSR Вход Устройство готово
7 RTS Выход Хост готов к передаче
8 CTS Вход Устройство готово к приему
9 RI Вход Обнаружен вызов
Описание основных сигналов интерфейса
CD – Устройство устанавливает этот сигнал, когда обнаруживает несущую в принимаемом сигнале. Обычно этот сигнал используется модемами, которые таким образом сообщают хосту о обнаружении работающего модема на другом конце линии.
RXD – Линия приема хостом данных от устройства. Подробно описана в разделе "Протокол обмена данными".
RXD – Линия передачи хостом данных к устройству. Подробно описана в разделе "Протокол обмена данными".
DTR – Хост устанавливает этот сигнал, когда готов к обмену данными. Фактически сигнал устанавливается при открытии порта коммуникационной программой и остается в этом состоянии все время, пока порт открыт.
DSR – Устройство устанавливает этот сигнал, когда включено и готово к обмену данными с хостом. Этот и предыдущий (DTR) сигналы должны быть установлены для обмена данными.
RTS – Хост устанавливает этот сигнал перед тем, как начать передачу данных устройству, а также сигнализирует о готовности к приему данных от устройства. Используется при аппаратном управлении обменом данными.
CTS – Устройство устанавливает этот сигнал в ответ на установку хостом предыдущего (RTS), когда готово принять данные (например, когда предыдущие присланные хостом данные переданы модемом в линию или есть свободное место в промежуточном буфере).
RI – Устройство (обычно модем) устанавливает этот сигнал при получении вызова от удаленной системы, например при приеме телефонного звонка, если модем настроен на прием звонков.
Протокол обмена данными
В протоколе RS-232 существуют два метода управления обменом данных: аппаратный и программный, а также два режима передачи: синхронный и асинхронный. Протокол позволяет использовать любой из методов управления совместно с любым режимом передачи. Также допускается работа без управления потоком, что подразумевает постоянную готовность хоста и устройства к приему данных, когда связь установлена (сигналы DTR и DSR установлены).