Tema sata: „Uređaji za digitalnu obradu informacija: digitalna video kamera. Digitalni uređaji

Tijekom razvoja digitalne tehnologije razvila su se računala raznih vrsta. Mnogi od njih odavno su zaboravljeni, ali drugi su snažno utjecali na razvoj modernih računalnih sustava. Ovdje ćemo dati kratak pregled nekih od faza u razvoju računala kako bismo pokazali kako je ljudska misao došla do suvremenog razumijevanja računalne tehnologije.

Odavno su poznati uređaji koji olakšavaju brojanje ili pamćenje njegovih rezultata, ali će nas zanimati samo računalni uređaji koji automatski izvršavaju programe koji su u njih ugrađeni. Stoga ovdje ne razmatramo uređaje kao što su abakus, mehanički strojevi za zbrajanje i elektronički kalkulatori.

Prvi pohranjeni programski kalkulator napravio je francuski znanstvenik Blaise Pascal 1642. bio je mehanički s ručnim pogonom i mogao je izvoditi operacije zbrajanja i oduzimanja. njemački matematičar Gottfried Leibniz 1672. sagradio je mehanički stroj koji je također mogao raditi množenje i dijeljenje. Prvi put stroj koji radi prema programu razvio je 1834. godine engleski znanstvenik Charles Babbage. Sadržavao je memorijski uređaj, računalni uređaj, uređaj za unos bušene kartice i uređaj za ispis. Naredbe su čitane s bušene kartice i vršeno čitanje podataka iz memorije u računalni uređaj i zapisivanje rezultata izračuna u memoriju. Svi uređaji Babbageovog stroja, uključujući memoriju, bili su mehanički i sadržavali su tisuće zupčanika, čija je izrada zahtijevala preciznost koja nije bila dostupna u 19. stoljeću. Stroj je implementirao sve programe napisane na bušenoj kartici, tako da je po prvi put od programera bio potreban da napiše takve programe. Prva programerka bila je Engleskinja Ada Lovelace, u čast kojeg je programski jezik Ada već nazvan u naše vrijeme.

U XX. stoljeću. elektronika se počela razvijati i njezine su mogućnosti odmah usvojili programeri računala. Odbrojavanje generacija digitalnih računala počinje izgradnjom računala čiji je osnovni sustav elemenata izgrađen na elektroničkim komponentama. Napominjemo da je podjela razdoblja razvoja digitalne tehnologije na faze uglavnom povezana s prijenosom osnovnog sustava elemenata na nove tehnologije za proizvodnju elektroničkih komponenti.

Prva generacija -

vakuumske cijevi (1945.-1955.)

Osnovni sustav elemenata ove generacije računala temeljio se na vakuumskim cijevima. Njihova uporaba odredila je i prednosti i nedostatke digitalnih uređaja.Elektronske cijevi davale su veliku brzinu prebacivanja logičkih elemenata, što je povećalo brzinu računanja u usporedbi s pokušajima stvaranja računala čiji je osnovni element izgrađen na bazi elektromehanički relej. Vakuumske cijevi bile su dovoljno izdržljive da osiguraju pouzdan rad računala. Nažalost, bilo je dosta nedostataka i kod cevnih računala. Vakuumske cijevi radile su s naponima od nekoliko desetaka volti i trošile su mnogo energije, osim toga, veličina vakuumskih cijevi, prema suvremenim mikroelektroničkim konceptima, bila je ogromna - nekoliko desetaka kubičnih centimetara. Za izradu računala bile su potrebne tisuće logičkih elemenata, pa je veličina cijevnih računala s obzirom na zauzetu površinu bila deseci četvornih metara, a potrošnja energije se kretala od jedinica do desetaka ili čak stotina kilovata. Ova snaga je dovela do pregrijavanja svjetiljki, koje su bile postavljene prilično kompaktno, te je postavila zadatak učinkovitog hlađenja elektroničkih komponenti stroja. Brzina obrade informacija u cijevnim strojevima kretala se od nekoliko stotina do nekoliko tisuća operacija u sekundi.

Druga generacija - tranzistori (1955.-1965.)

Poluvodički uređaji - tranzistori izumljeni su 1948. Od vakumskih cijevi razlikovali su se malom veličinom, niskim naponom napajanja i malom potrošnjom energije. Sve ove prednosti poluvodičkih uređaja revolucionirale su elektroničku industriju. Počeli su se pojavljivati ​​minijaturni radio i televizijski uređaji za odašiljanje i prijem, postalo je moguće ugraditi upravljačke uređaje izravno u upravljačke objekte itd. Nova baza elemenata za računala temeljena na tranzistorima donijela je revoluciju u proizvodnji računala. Značajno smanjenje veličine, potrošnje energije i smanjenje troškova omogućilo je stvaranje računalnih arhitektura s velikom funkcionalnošću, dramatično povećanje brzine računala na stotine tisuća, pa čak i milijune operacija u sekundi. Povećanje produktivnosti osigurano je kako zbog veće brzine rada tranzistora u usporedbi s vakumskim cijevima, tako i uvođenjem nekoliko uređaja za obradu koji rade paralelno u računalo. Površina potrebna za smještaj računala smanjena je na_ nekoliko četvornih metara, pokušali su se napraviti desktop verzije. Pad troškova povećao je broj potencijalnih korisnika računala. Pojavile su se velike tvrtke za proizvodnju računala opće namjene: International Business Machines (IBM), Control Data Corporation (CDC) Digital Equipment Corporation (DEC) i dr. Treba istaknuti računalo PDP-8 tvrtke DEC - prvo mini-računalo sa zajedničkom sabirnicom, koje je imalo veliki utjecaj na razvoj arhitekture osobnih računala.

Treća generacija - integralne sheme (1965.-1980.)

Poluvodičke elemente i druge elektroničke komponente elektronička je industrija proizvodila kao zasebne elemente. Dakle, poluvodički kristal na kojem se nalazio tranzistor bio je zatvoren u posebnom metalnom ili plastičnom kućištu. Zahtjev za smanjenjem veličine elektroničkih

uređaji su doveli do činjenice da su se u početku poluvodičke naprave počele proizvoditi u dizajnu otvorenog okvira, a zatim se 1958. pokušalo smjestiti sve komponente jedne funkcionalne jedinice u jedan poluvodički kristal. Tako su se pojavili integrirani sklopovi (IC) koji su omogućili dramatično smanjenje veličine poluvodičkih krugova i smanjenje potrošnje energije. Na temelju IC-a izgrađena su mini-računala koja su izrađena u obliku jednog stalka i perifernih uređaja. Snaga koju troši IC računalo smanjena je na stotine vata. Povećanje brzine čvorova izgrađenih na IC-ima omogućilo je povećanje brzine računala na desetke milijuna operacija u sekundi. Elektronička industrija započela je masovnu proizvodnju elektroničkih komponenti na IC-ima, što je omogućilo smanjenje njihove cijene i dramatično smanjenje troškova hardverske komponente računala. Smanjenje troškova dovelo je do razvoja i praktične implementacije moćnih računalnih sustava koji koriste paralelnu obradu: višeprocesorska i cjevovodna računala.

4. generacija - integrirani krugovi vrlo velikih razmjera (od 1980.)

Mikrominijaturizacija elektroničkih uređaja dovela je do pojave nove industrije - mikroelektronika, koji spada u područje visokih tehnologija. Koristeći najnovija znanstvena i tehnička dostignuća fizike, kemije, kristalografije, znanosti o materijalima, pa čak i astronautike (u nultoj gravitaciji mogu se dobiti poluvodički kristali vrlo visoke čistoće), postigli smo smještaj na jednom kristalu veličine nekoliko četvornih milimetara, prvih stotina , zatim tisuće i konačno milijune tranzistora i drugih elektroničkih komponenti. Sada poluvodički sklop više nije sadržavao skup od nekoliko logičkih elemenata, od kojih su tada građene funkcionalne jedinice računala, već potpuno funkcionalne jedinice i prije svega procesor, koji je s obzirom na svoju veličinu dobio ime mikroprocesor, kontroleri vanjskih uređaja - kontrolori vanjskih uređaja. Takvi su integrirani krugovi prvi put nazvani veliki integrirani krugovi(BIS), a zatim integrirani krugovi vrlo velikih razmjera(VLSI).

Rezultat tako brzog razvoja mikroelektronike bila je pojava računala s jednom pločom, gdje je na jednoj ploči, veličine nekoliko desetaka četvornih centimetara, postavljeno nekoliko VLSI, koje su sadržavale sve funkcionalne blokove računala. Jednopločna računala ugrađena su u razne industrijske, medicinske i kućanske uređaje za operativnu obradu i upravljanje informacijama. Troškovi računala s jednom pločicom pali su toliko da ih je postalo moguće nabaviti pojedincima, engleski inženjeri su iskoristili ovu priliku Steve Jobe i Steve Wozniak. Koristeći funkcionalne jedinice koje proizvodi industrija: ploču mikro računala s procesorom i memorijom, tipkovnicu, zaslon, sastavili su jeftino stolno računalo - mikroračunalo. Njegova privlačnost za neprofesionalne korisnike bila je to što je to bio uređaj spreman za korištenje koji sadrži sav potreban hardver i softver za rad. Ovo mikroračunalo je dobilo ime Aplikacija! E i postao prvi na svijetu osobno računalo.

Velika tvrtka koja se bavi proizvodnjom moćnih računalnih sustava zainteresirala se za osobna računala, koja su se raširila na tržištu računala - 1VM, i odlučila pokrenuti proizvodnju vlastitog modela osobnog računala. Zajedno s društvom Intel, koji je razvio komplet mikroprocesora i Microsoft, koji je računalo opremio operativnim sustavom MS DOS, IVM je izradio osobno računalo IBM RS. Značajan potencijal tvrtke IBM omogućio je proizvodnju velikog broja takvih računala u kratkom vremenu. Njihova atraktivna cijena za kupce i neke inovacije, na primjer, veća, u odnosu na osobna računala drugih tvrtki proizvedenih u to vrijeme, količina RAM-a, omogućila je IBM PC-u da postane najpopularnije osobno računalo na svijetu.

2.6. Arhitektura računala za koncentriranu obradu informacija

Suvremeno računalo sastoji se od nekoliko funkcionalnih jedinica: procesora, memorije, kontrolera uređaja itd. Svaki čvor je složen elektronički uređaj koji može uključivati ​​milijune logičkih vrata. Radi boljeg razumijevanja principa rada svakog čvora i računala u cjelini uvodi se pojam razina računalne reprezentacije.

Razina digitalne logike - razina logičkih sklopova osnovnog sustava elemenata.

Mikroarhitektonska razina- razina organizacije obrade informacija unutar funkcionalne jedinice. To uključuje registre za različite namjene, uređaj za obradu dolaznih naredbi, uređaj za pretvorbu podataka i upravljački uređaj.

Razina zapovijedanja- skup funkcionalnih jedinica i veza između njih, sustav naredbi i podataka koji se prenose između uređaja.

Poziva se skup blokova, veza između njih, tipova podataka i operacija svake razine razina arhitekture.

Arhitektura na razini naredbe obično se naziva arhitektura računala ili organizacija računala. U ovom ćemo odjeljku pogledati različite arhitekture računala. Ostale arhitekture slojeva bit će obrađene u sljedećim odjeljcima.

2.6.1. Fiksne arhitekture uređaja

Računala s koncentriranom obradom Riječ je o računalnim sustavima u kojima je jedan ili više uređaja za obradu (procesora) kompaktno smješteni i koriste interne sabirnice za prijenos podataka za razmjenu informacija. Računala prve i druge generacije imala su zatvorenu arhitekturu s ograničenim skupom vanjske opreme. Ova arhitektura tipična je za računala čiji je osnovni sustav logičkih elemenata izgrađen na diskretnim elektroničkim komponentama (vakuumske cijevi, tranzistori). Uvođenje bilo kojeg dodatnog funkcionalnog bloka u takve arhitekture bilo je povezano s povećanjem potrošnje energije, zauzetim prostorom i dramatično povećanim troškovima cijelog sustava. Dakle, računalo napravljeno prema ovoj arhitekturi nije imalo mogućnost povezivanja dodatnih uređaja koje nije osigurao programer.

Povećani dijagram takve arhitekture računala prikazan je na Sl. 2.9. Operativna memorija pohranjuje naredbe i podatke izvršnih programa, ALU osigurava ne samo numeričku obradu, već i sudjeluje u procesu unosa-izlaza informacija, vršeći njihov unos u operativnu memoriju. Ulazno/izlazni kanal je specijalizirani uređaj koji djeluje na naredbe koje daje upravljački uređaj. Kanal omogućuje spajanje određenog broja vanjskih uređaja. Upravljačka jedinica osigurava izvršavanje programskih naredbi i kontrolira sve čvorove sustava.

Riža. 2.9. Arhitektura računala zatvorenog kruga

Računala ove arhitekture učinkovita su u rješavanju čisto računskih problema. Oni su slabo prikladni za implementaciju računalnih tehnologija koje zahtijevaju povezivanje dodatnih vanjskih uređaja i veliku brzinu razmjene informacija s njima.

6.2. Računalni sustavi otvorene arhitekture

Početkom 70-ih godina. od strane DEC (Digital Equipment Corporation) predloženo je računalo sasvim druge arhitekture. Ova arhitektura omogućila je slobodno povezivanje bilo kojeg perifernog uređaja, što je odmah zainteresiralo programere upravljačkih sustava za različite tehničke sustave, budući da je omogućilo besplatno povezivanje s računalom bilo kojeg broja senzora i aktuatora. Glavna inovacija bilo je povezivanje svih uređaja, bez obzira na njihovu namjenu, na zajednički autobus prijenos informacija. Uređaji su spojeni na sabirnicu u skladu sa standard autobusa. Standard sabirnice bio je slobodno distribuiran dokument koji je proizvođačima periferne opreme omogućio da razviju kontrolere za povezivanje svojih uređaja na sabirnice različitih standarda. Arhitektura računala otvorenog tipa temeljena na korištenju zajedničke sabirnice prikazana je na Sl. 2.10. Opće upravljanje cjelinom

Moderni digitalni uređaji: zasloni osjetljivi na dodir skeneri kamere video kamere mobilni telefoni web kamere dokument kamere video projektori bežični uređaji za prijenos podataka sustavi video nadzora e-knjige digitalni mikroskopi

Zasloni osjetljivi na dodir mogu biti opremljeni televizorima, računalnim monitorima i drugim ekranskim uređajima. Mogu se ugraditi u platne terminale, u opremu za automatizaciju trgovine, u džepna računala, u operaterske ploče u industriji.

Uređaji za skeniranje Skener je uređaj namijenjen za unos u računalo različitih slika u boji i crno-bijelih (fotografija, crteža, slajdova), kao i tekstualnih informacija s lista papira, sa stranice knjige ili časopisa. Skener se koristi kada postoji potreba za unosom teksta i/ili grafičke slike s postojećeg izvornika u računalo radi daljnje obrade (uređivanja i sl.).

Skener je uređaj za unos podataka s papira u memoriju računala i daljnje uređivanje teksta ili slika.

Područja primjene kamera Široko se koriste u tiskarskoj industriji, znanstvenim istraživanjima, medicini, geologiji, forenzici. U ovim i mnogim drugim industrijama vrlo je često potrebno dobiti slike gotovo trenutno, nakon čega slijedi njihova obrada i slanje na velike udaljenosti putem interneta.

Web kamere su digitalne kamere sposobne snimati slike u stvarnom vremenu, koje se zatim prenose putem interneta ili druge video aplikacije.

Dokument kamera je posebna video kamera. Koristi se kada je potrebno prikazati nešto malo što postoji u jednom primjerku (knjige, slike, slike iz mikroskopa). Povezuje se na TV, projektor, računalo.

E-knjige su klasificirane kao vrsta tablet računala. Njihov je izgled posljedica razvoja i specijalizacije tablet računala općenito. Neki moderni uređaji opremljeni su zaslonom osjetljivim na dodir i imaju prošireni skup funkcija, te omogućuju ne samo čitanje, već i uređivanje teksta.

Prednosti Kompaktan i prenosiv. Jedan uređaj može pohraniti stotine i tisuće knjiga. Osim toga, uređaj je obično manji i lakši od papirnate knjige. Postavke slike. Na zahtjev korisnika, možete promijeniti stil i veličinu fonta te izlazni format (u jednom ili u dva stupca, portret ili pejzaž). Mogućnost promjene veličine fonta omogućuje čitanje knjiga osobama koje ne smiju čitati malim, nereguliranim fontom papirnatih knjiga. Dodatne mogućnosti. Uređaj se može koristiti za pretraživanje teksta, hiperveze, prikaz privremenih odabira i bilješki, elektroničke oznake, rječnik.

Prednosti Ugrađeni programi - sintetizatori govora omogućuju čitanje tekstova. E-knjiga omogućuje ne samo čitanje tekstova, već i prikazivanje animiranih slika, multimedijskih isječaka ili reprodukciju audioknjiga. Trošak teksta. Mnogi tekstovi u elektroničkom obliku su besplatni ili jeftiniji nego u papirnatom obliku. Dostupnost. Ako imate internetsku vezu, tekstovi su u svakom trenutku dostupni za preuzimanje s odgovarajućih stranica (elektroničke knjižnice).

Prednosti Ekološki prihvatljivo. Za čitanje tekstova u e-knjigi nije vam potreban papir za čiju proizvodnju se sijeku šume. Sigurno za astmatičare, alergičare, kućnu prašinu i papirnu prašinu.

Nedostaci E-čitači s TFT zaslonima imaju negativan učinak na ljudski vid, slično kao i računalo. Relativno loša kvaliteta slike, ne može se usporediti s papirnatim knjigama objavljenim na skupom visokokvalitetnom papiru [izvor neodređen 42 dana]. Kao i svaki elektronički uređaj, čitači e-knjiga su puno osjetljiviji na fizički udar (oštećenje) od papirnatih knjiga.Visoka cijena. Neki izdavači objavljuju elektroničku verziju knjige sa zakašnjenjem. Neke od knjiga uopće nisu službeno objavljene kao elektronička verzija.

Nedostaci U nekim modelima [pojasniti] koristi se DRM, što nameće ograničenja, uključujući poštenu upotrebu, pa korištenje DRM-a dovodi do situacije da se nijedna knjiga ne može čitati ni na jednom uređaju. Jedan od upečatljivih primjera bilo je daljinsko brisanje legalno kupljenih knjiga s uređaja korisnika. Međutim, budući da nije teško kupiti e-knjigu koja čita formate koji ne podržavaju DRM (npr. fb 2, rtf, txt itd.), a nemaju sve e-knjige komunikacijske mogućnosti, to se teško može smatra nedostatkom e-knjiga.kao klasa uređaja. Uređaji za čitanje e-knjiga zahtijevaju periodično punjenje ugrađenih punjivih baterija (baterije).

Digitalni mikroskop Digitalni mikroskop je mikroskop opremljen digitalnim slikovnim sustavom koji prenosi slike na računalo. Digitalni mikroskop omogućuje ne samo promatranje mikro objekata, već i dokumentiranje slika pomoću ulaznog sustava koji je instaliran na mikroskopu, a po potrebi i mjerenje na slikama i njihovu analizu pomoću softvera.

Digitalni mikroskop Digitalne video kamere, digitalne kamere ili analogni ulazni sustavi mogu se koristiti za prijenos slika s mikroskopa ili stereomikroskopa na računalo. Pomoću ovih uređaja slika se s mikroskopa prenosi na računalo za naknadno arhiviranje ili obradu, ako je potrebno. Izbor ulaznog sustava ovisi o zadacima koje treba riješiti i zahtjevima za kvalitetom slike.

Digitalni mikroskop Digitalni mikroskopi omogućuju prijenos slika s različitim povećanjima od višestrukog povećanja do stotine tisuća puta povećanja

Grafički tablet, odnosno digitalizator, dizajniran je za unos grafičkih slika u računalo, a koristi se pri radu s profesionalnim grafičkim i CAD programima, kao i za izradu ili kopiranje crteža ili fotografija. Omogućuje vam stvaranje crteža baš kao na komadu papira. Ovaj ulazni uređaj sastoji se od tableta i pokazivača. Slika se pretvara u digitalni oblik, otuda i naziv uređaja (od engleske znamenke - broj).

Grafička tableta Princip rada digitalizatora temelji se na fiksiranju koordinata kursora na površini tableta pomoću ugrađene mreže koja se sastoji od žice ili tiskanih vodiča. Uređaj vam omogućuje pretvaranje kretanja pokazivača na tabletu u vektorsku grafiku. Digitalizator točno određuje apsolutne koordinate pokazivača na tabletu i prevodi ih u koordinate točke na zaslonu monitora.

Grafička tableta Kao pokazivači koriste se posebni kružni pokazivači i olovke. Poput miševa, pokazivači su opremljeni gumbima. Kursori vam omogućuju precizno postavljanje koordinata točke, često se koriste pri radu u CAD-u. Olovke se koriste pri radu u grafičkim uređivačima, neke od njih su osjetljive na pritisak i omogućuju vam promjenu parametara linija

Grafički tablet Tableti su kruti i fleksibilni. Fleksibilne tablete se mogu smotati u tubu, pogodne su za transport i skladištenje, lakše su, kompaktnije i skuplje, ali u isto vrijeme imaju nižu rezoluciju i pouzdanost od krutih.

Grafička tableta Rezultat rada digitalizatora reproducira se na zaslonu monitora i po potrebi se može ispisati na pisaču. Digitalizatore obično koriste arhitekti i dizajneri. Visoka cijena profesionalnih digitalizatora s velikim formatom tableta i kvalitetnim, uravnoteženim pokazivačem ograničava upotrebu ovog ulaznog uređaja

Uređaj za digitalnu obradu informacija i „mozak“ cjelokupnog izdavačkog sustava je računalo koje je također višerazinska struktura. Uključuje i elemente za obradu (procesor) i nekoliko vrsta uređaja za pohranu informacija (RAM, tvrdi disk, video memoriju), kao i niz pomoćnih elemenata (priključci i druge komponente)

Rad s grafikom, posebice onima namijenjenim za tiskanje, zahtijeva dosta značajne parametre korištenog računala. Nažalost (samo za autora), tempo tehnološkog napretka na ovom području je neuobičajeno visok, a rokovi za pisanje, pripremu, tiskanje i distribuciju knjige ne idu u korak s njima, pa ćemo razmotriti samo temeljne parametre koji moraju razumjeti svaki dizajner koji sjedne za računalo.

Osobno računalo je prije svega sistemska jedinica u kojoj se nalaze sve glavne komponente računala. "Mozak" računala je mikroprocesor - središnji uređaj računala je elektronički sklop, veličine nekoliko četvornih centimetara, koji osigurava izvođenje svih aplikacijskih programa i upravljanje svim uređajima. Mikroprocesor je izrađen u obliku ekstra velikog (ne po veličini, već po broju elektroničkih komponenti, čiji broj doseže nekoliko milijuna) integriranog sklopa smještenog na silikonskoj ploči.

Mikroprocesori se mogu razlikovati u sljedećim glavnim parametrima:

Vrsta (model) znači generacija mikroprocesora, na primjer postoje procesori serije, koji se zajednički nazivaju "286", "386", "486", "Pentium".

Sat frekvencija određuje broj izvedenih elementarnih operacija u sekundi. Mjeri se u hercima (Hz). Brzina takta je glavni parametar koji osigurava performanse procesora. Što je tip procesora veći, to je veća brzina takta. Jedan od prvih modela osobnih računala imao je procesor s taktom od 4,77 MHz, a najnoviji procesori prešli su granicu od 1 GHz.

Dubina bita određuje broj bitova koji se simultano (sinkrono) prenose preko podatkovnih sabirnica. Performanse računala također su izravno povezane s dubinom bita. Ovaj se parametar mijenja u skokovima i granicama: 8 bita, zatim 16, 32 bita i na kraju 64-bitne sabirnice.

Računalo u cjelini karakterizira niz drugih parametara koji utječu na njegovu izvedbu.

Operativna sjećanje ( ili RAM - random access memory) definira količinu memorije kojom procesor "raspolaže". Random access memorija je brza i nestabilna (pri prekidu napajanja informacija se potpuno gubi) memorija u kojoj se nalazi trenutno izvršni program i podaci potrebni za to. Što je ta vrijednost viša, više informacija može biti istovremeno dostupno za obradu. Količina RAM-a u relativno kratkom povijesnom razdoblju porasla je sa 640 KB na desetke MB u modernim sustavima (čak iu najskromnijim konfiguracijama). Izvedba (brzina) računala izravno ovisi o količini RAM-a.

Video memorija - to je zasebna RAM memorija smještena na namjenskoj video kartici. Ova memorija sadrži podatke koji odgovaraju trenutnoj slici zaslona.

U modernom osobnom računalu implementiran je princip otvorene arhitekture, što vam omogućuje praktički slobodno mijenjanje sastava uređaja (modula). Velik broj perifernih uređaja spojen je na glavnu informacijsku magistralu. U ovom slučaju vrlo je važno da se neki uređaji mogu zamijeniti drugima. Čak ni mikroprocesor i memorijski čipovi nisu iznimka.

Hardversko povezivanje perifernih uređaja na informacijsku magistralu provodi se kroz poseban blok koji se zove kontrolor(ponekad se naziva adapter). A softverska kontrola rada vanjskih uređaja također je osigurana posebnim programima - vozači, koji su obično integrirani u operativni sustav.

Digitalni uređaji

Analogni uređaji

Analogni uređaji uključuju funkcionalne elektroničke jedinice dizajnirane za obavljanje različitih operacija i pretvorbe na analognim signalima. Strukturno, analogni uređaji se mogu predstaviti kao:

1. Dva terminala

Ima 2 para ulaznih stezaljki, na koje su spojeni izvori signala, a opterećenje na izlazne stezaljke. To je prijenosna veza s kontrolnim parametrima.

Digitalni uređaji uključuju funkcionalne jedinice dizajnirane za izvođenje operacija na informacijskim objektima u obliku digitalnih signala. Kodne riječi koriste se za predstavljanje digitalnih signala. Značajke: za konstrukciju se koristi najjednostavnija abeceda - dva slova, označena simbolima 0 i 1. Kodna riječ je broj u 2 SS. Broj slova u kodnoj riječi je fiksan.

Riječ sadrži n slova ili znamenki. U digitalnim uređajima objekt informacija su binarni brojevi, a ne funkcije vremena.

Načela rada digitalnih uređaja:

1) Za izvršenje naredbe dodijeljeno je određeno vrijeme, za to se koristi generator taktnih impulsa, koji formulira upravljački signal

2) Nakon početka operacije, sve ulazne kodne riječi se pretvaraju u traženi izlaz

3) Izlazne kodne riječi šalju se u memoriju digitalnog sustava ili na vanjske uređaje radi izvršavanja radnji

Načini rukovanja kodnim riječima:

Za provedbu operacija nad kodnim riječima iznimno im je važno u obliku električnih signala. Potencijalni način predstavljanja postao je raširen. Logička nula odgovara niskoj razini signala (napon), logička jedinica - visokoj. Operacije nad kodnim riječima mogu se izvoditi na dva načina: sekvencijalno (bit po bit) i paralelno.

Najjednostavniji pretvarači informacija:

Računalo se sastoji od milijuna elemenata: tranzistora, dioda, registara, koji su dio integriranih sklopova. Ali proučavanje rada osobnog računala olakšava pravilnost njegove strukture, što znači: računalo se sastoji od velikog broja najjednostavnijih elemenata, svih nekoliko vrsta. Elementi čine mali broj tipičnih sklopova.

Prema stupnju složenosti izvršenih funkcija, razlikuju se:

1) Elementi - najjednostavniji dio koji izvodi operacije nad pojedinim bitovima. Razlikovati logički (i, ili, ne, i-ne, ili-ne), pohranu (okidači raznih vrsta) i pomoćne, koje služe za pojačavanje i generiranje signala.

2) Čvorovi – sastoje se od elemenata i izvode operacije nad riječima. Razlikovati kombinacijski i kumulativni (sekvencijski)

Kombinacijske se grade isključivo na logičkim elementima;

Akumulatori uključuju logička vrata i memorijska vrata;

PC čvorovi uključuju: registre, brojače, zbrajače, multipleksere itd.

3) Uređaji - sastoje se od više čvorova, izvode jednu ili više operacija iste vrste na strojnim riječima.Uređaji uključuju ALU, memorijski uređaj, upravljački uređaj, memorijski uređaj, ulazno/izlazni uređaj.

Digitalni uređaji - pojam i vrste. Klasifikacija i značajke kategorije "Digitalni uređaji" 2017., 2018.