Дисководы оптических дисков

В период 1994–1995 годов в базовую конфигурацию персональных компьютеров перестали включать дисководы гибких дисков диаметром 5,25 дюйма, но вместо них стандартной стала считаться установка дисковода CD-ROM, имеющего такие же внешние размеры.

Аббревиатура CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) переводится на

рзыускский я как постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска.

Принцип действия этого устройства состоит в считывании числовых данных с по- мощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска (рис. 3.4). Цифровая запись на компакт-диске отличается от записи на магнитных дисках очень высокой плотностью, и стандартный компакт-диск может хранить примерно 650 Мбайт данных.

Практически все современные дисководы для работы с оптическими носите- лями поддерживают работу с так называемыми DVD-дисками (Digital Versatile Disc — цифровой многоцелевой диск). Стандартный DVD-диск содержит до 4,7 Гбайт информации. Существуют и более емкие оптические носители инфор-

мапарциимие, рн Blu-Ray Disc,мекость которых доходит до нескольких сотен

гигабайт. Если компьютер оснащен более современным оптическим дисководом,

онбычно о деюистки им

поддерживает и носители предыдущих поколений. Более современные те же размеры, что и CD,лньошбуою плотность записи, нередко для

хранения данных используют несколько слоев и две стороны диска.

Дисководы для чтения и записи DVD-адзиысвкаоювтн соответственно

DVD-дисководами, для работы с Blu-Ray Disc — BD-дисководами.

 

Рис. 3.4. Принцип действия дисковода CD-ROM

 

Большие объемы данных характерны для мультимедийной информации (гра- фика, музыка, видео), поэтому CD/DVD/BD-дисководы относят к аппаратным средствам мультимедиа. Программные продукты, распространяемые на компакт- дисках, называют мультимедийными изданиями. Сегодня мультимедийные издания завоевывают все более прочное место среди других традиционных видов изданий. Так, например, существуют книги, альбомы, энциклопедии и даже периодические издания (электронные журналы), выпускаемые на оптических дисках.

Основным недостатком стандартных оптических дисководов является невоз- можность записи данных, но параллельно с ними сегодня существуют и устройства записи оптических дисков — дисководы CD/DVD/BD-RW. Для записи исполь- зуются специальные заготовки. Некоторые из них допускают только однократную запись (после записи диск превращается в обычный оптический диск, доступный только для чтения), другие позволяют стереть ранее записанную информацию и выполнить запись заново.

Основным параметром оптических дисководов является скорость чтения данных. Она измеряется в кратных долях. За единицу измерения принята ско- рость чтения музыкальных компакт-дисков, составляющая в пересчете на данные

 

1й5т/0сК. ба Таким образом, CD-ROM-дисковод с удвоенной скоростью чтения

обеспечивает производительность 300 Кбайт/с, с учетверенной скоростью — 600 Кбайт/с и т. д. В настоящее время наибольшее распространение имеют устрой-

сттенваияч CD-ROM с производительностью 48×–56×агДл. яотовзок, рассчитан-

ных на однократную запись, скорость записи в соответствующих устройствах не уступает скорости чтения. Для заготовок многократной записи скорость записи может составлять 12×–24×.

Дисководы для работы с DVD- и BD-дисками обеспечивают более высокие скорости передачи данных при тех же скоростях вращения диска за счет более высокой плотности носителей.

Так, единица измерения скорости для DVD-диска составляет около 1352 Кбайт/с, то есть 1,32 Мбайт/с. Для BBDD---дддиииссскккооовв тот же показатель равен пппррриии-- мерно 4,5 Мбайт/с.

 

Видеокарта (видеоадаптер)

Совместно с монитором видеокарта образует видеоподсистему персонального ком- пьютера. Видеокарта не всегда была компонентом ПК. На заре развития персональ- ной вычислительной техники в общей области оперативной памяти существовала небольшая выделенная экранная область памяти, в которую процессор заносил

дбанные о изображении. Специальный контроллер экрана чситывал данные о ярко-

сти отдельных точек экрана из ячеек памяти этой области и в соответствии с ними управлял разверткой горизонтального луча электронной пушки монитора.

С переходом от черно-белых мониторов к цветным и с увеличением разрешения экрана (количества точек по вертикали и горизонтали) области видеопамяти стало недостаточно для хранения графических данных, а процессор перестал справляться сосптроением и обновлением изображения. Тогда и произошло выделение всех операций, связанных с управлением экраном, в отдельный блок, получивший название видеоадаптер. Физически видеоадаптер выполнен в виде отдельной дочерней платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и на- зывается видеокартой. Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти.

За время существования персональных компьютеров сменилось несколько стандартов видеоадаптеров: MDA (монохромный); CGA (4 цвета); EGA (16 цве-

тGоAв); V (256 цветов). В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA,

обеспечивающие по выбору воспроизведение до 16,7 миллиона цветов с возмож- ностью произвольного выбора разрешения экрана из стандартного ряда значений (640 × 480, 800 × 600, 1024 × 768, 1152 × 864; 1280 × 1024 точек и далее).

Разрешение экрана является одним из важнейших параметров видеоподсистемы. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на экране, но тем мень- ше размер каждой отдельной точки и соответственно тем меньше видимый размер элементов изображения. Использование завышенного разрешения на мониторе малого размера приводит к тому, что элементы изображения становятся нераз- борчивыми и работа с документами и программами вызывает утомление органов зрения. Использование заниженного разрешения приводит к тому, что элементы

 

изображения становятся крупными, но на экране их располагается очень мало. Если программа имеет сложную систему управления и большое число экранных элементов, они не полностью помещаются на экране. Это приводит к снижению производительности труда и неэффективной работе.

Тбраказиоммо, для каждого размера монитора существует свое оптимальное разрешение экрана, которое должен обеспечивать видеоадаптер (табл. 3.1). При качественном мониторе, хорошем зрении и ограниченном времени работы за ком- пьютером разрешение можно увеличить на одну ступень.

 

Таблица 3.1. Разрешение экрана монитора

 

Размер монитора	Оптимальное разрешение экрана	Примечание
ЭЛТ 15 дюймов или ЖК менее 15 дюймов	800 × 600	Минимальное разрешение для современных программ
ЖК 15 дюймов или ЭЛТ 17 дюймов	1024 × 768	Типичное разрешение для современ- ных программ
ЖК 17 дюймов или ЭЛТ 19 дюймов	1280 × 1024

 

Большинство современных прикладных и развлекательных программ рассчи- тано на работу с разрешением экрана 800 × 600 и более. Именно поэтому сегодня минимально приемлемый размер монитора составляет 15 дюймов. Для работы с до- кументами, подготовленными для печати на стандартных листах бумаги формата А4, необходимо экранное разрешение не менее 1024 × 768 и соответственно размер монитора в 17 дюймов.

Для работы в Интернете параметр разрешения зависит от способа оформления веб-страниц. Современные веб-страницы рассчитаны на работу с разрешением экрана 1024 × 768 и более.

Для большинства прикладных программ оптимальным также является разре- шение 1024 ×768 и более, хотя в случае необходимости программы, как правило, допускают настройку своих панелей управления, делающую возможной работу в разрешении 800 × 600. Надо понимать, что при этом снижается производитель- ность труда.

Таким образом, в настоящее время для работы с документами и службами Интернета наиболее приемлем ЖК-монитор размером более 17 дюймов. Размеры экранов более 20 дюймов и разрешения выше, чем 1024 × 768, применяют при ра- бомотпеьсюктерной графикой, системами автоматизированного проектирования и системами компьютерной верстки изданий.

Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных от- тенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Максимально возмож- ное цветовое разрешение зависит от свойств видеоадаптера и, в первую очередь, оитчексотлва установленной на нем видеопамяти. Кроме того, оно зависит и от установленного разрешения экрана. При высоком разрешении экрана на каждую точку изображения приходится отводить меньше места в видеопамяти, так что информация о цветах вынужденно оказывается более ограниченной.

 

В зависимости от заданного экранного разрешения и глубины цвета размер буфера кадра видеопамяти можно определить по следующей формуле:

P = (m - n)b,

где P — необходимый объем памяти видеоадаптера; m — горизонтальное разреше- ние экрана (точек); n — вертикальное разрешение экрана (точек); b — разрядность кодирования цвета (бит).

Минимальное требование по глубине цвета на сегодняшний день — 256 цветов, хотя большинство программ требуют не менее 65 тыс. цветов (режим High Color). Наиболее комфортная работа достигается при глубине цвета 16,7 млн цветов (ре- жим True Color).

Работа в полноцветном режиме True Color с высоким экранным разрешени- ермебтует значительных размеров видеопамяти. Современные видеоадаптеры способны также выполнять функции обработки изображения, снижая нагрузку на центральный процессор ценой дополнительных затрат видеопамяти. Объем видеопамяти, установленной на видеоадаптер, сегодня определяется не размером

бадурфае,ра к а необходимостью выполнения подобных дополнительных операций

и обычно составляет от нескольких сотен мегабайт до нескольких гигабайт.

Видеоускорение — одно из свойств видеоадаптера, которое заключается в том, что часть операций по построению изображений может происходить без выпол- нения математических вычислений в основном процессоре компьютера, а чисто аппаратным путем — преобразованием данных в микросхемах видеоускорителя. Видеоускорители обычно входят в состав видеоадаптера (в таких случаях говорят о том, что видеокарта обладает функциями аппаратного ускорения).

Различают два типа видеоускорителей — ускорители плоской (2D) и трехмер- ной (3D) графики. Первые наиболее эффективны для работы с прикладными программами, использующими стандартный интерфейс (обычно офисного при- менения), и оптимизированы для операционной системы Windows, а вторые ориентированы на работу мультимедийных развлекательных программ, в первую очередь компьютерных игр, и профессиональных программ обработки трехмерной графики. Обычно в этих случаях используют разные математические принципы автоматизации графических операций. Все современные видеокарты обладают функциями и двумерного, и трехмерного ускорения.

 

Звуковая карта

Звуковая карта явилась одним из наиболее поздних усовершенствований пер- сонального компьютера. Она устанавливается в один из разъемов материнской платы в виде дочерней карты и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. Специальный разъем позволяет отправить звуковой сигнал на внешний усилитель. Имеется также разъем для под- ключения микрофона, что позволяет записывать речь или музыку и сохранять их на жестком диске для последующей обработки и использования.

 

Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой в цифровую форму, и наоборот. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем выше качество звучания. Минимальным требованием сегодняшнего дня являются 16 разрядов, а наибольшее распространение имеют 32-разрядные и 64-разрядные устройства.

В области воспроизведения звука наиболее сложно обстоит дело со стандарти- зацией. В отсутствие единых централизованных стандартов, стандартом де-факто старлоийсутва, совместимые с устройством Sound Blaster, торговая марка на которое принадлежит компании Creative Labs.

В последнее время обработка звука рассматривается как относительно простая операция, которую, в связи с возросшей мощностью процессора, можно возложить и на него. В отсутствие повышенных требований к качеству звука можно исполь- зовать интегрированные звуковые системы, в которых функции обработки звука выполняются центральным процессором и микросхемами материнской платы. В этом случае колонки или иное устройство воспроизведения звука подключается к гнездам, установленным непосредственно на материнской плате.