99589

Инфракрасный канал связи с периферийным устройством. Технические характеристики мониторов

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Кроме этого не обеспечивается секретность передаваемой информации. Достоинства не требует проводов нечувствителен к электромагнитным помехам Недостатки низкая скорость передачи данных незащищенность передаваемой информации необходимость нахождения приемника и передатчика в прямой видимости Многие пользователи компьютеров скорее всего весьма скептически настроены по отношению к инфракрасной связи вследствие своего первого знакомства десятилетней давности с IBM PCjr. В целом ИK-соединения отличаются высокой степенью защищенности...

Русский

2016-09-25

155 KB

0 чел.

МПС РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Факультет:

«Управление  процессами перевозок»

Кафедра:  «Вычислительная техника»

                   

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине:  Периферийные устройства информационных систем  железнодорожного транспорта

Выполнил:   Студент 5-го курса

Савельев Н.В.

Уч. шифр  04-п/ИСЖ-15882

Проверил:    Доцент  Легкий Н.М.

Москва 2008г.


Вопросы:

 1. Инфракрасный канал связи с периферийным устройством.

 2. Технические характеристики мониторов.

 3. Внешняя память. Типы. Способы подключения.

    1.Инфракрасный канал связи с периферийным устройством.

Инфракрасный канал - канал передачи данных, не требующий для своего функционирования проводных соединений. В компьютерной технике обычно используется для связи компьютеров с периферийными устройствами (интерфейс IrDA)  IrDA (Infrared Data Association ).

В отличие от радиоканала инфракрасный канал нечувствителен к электромагнитным помехам, и это позволяет использовать его в производственных условиях. К недостаткам инфракрасного канала относятся высокая стоимость приемников и передатчиков, где требуется преобразование электрического сигнала в инфракрасный и обратно, а также низкие скорости передачи (обычно не превышает 5-10 Мбит/с, но при использовании инфракрасных лазеров возможны существенно более высокие скорости). Кроме этого, не обеспечивается секретность передаваемой информации. В условиях прямой видимости инфракрасный канал может обеспечить связь на расстояниях в несколько километров, но наиболее удобен он для связи компьютеров, находящихся в одной комнате, где отражения от стен комнаты дает устойчивую и надежную связь. Наиболее естественный тип топологии здесь — «шина» (то есть переданный сигнал одновременно получают все абоненты). Ясно, что имея такое количество недостатков, инфракрасный канал не смог получить широкого распространения.

   Основные характеристики систем IrDA:

· возможность соединения одной точки (станции) с несколькими (многоточечная топология);

· полудуплексная связь (обусловлена спецификой инфракрасной среды передачи данных);

· асинхронная передача данных, подходящая для UART;

· конусообразная форма инфракрасного луча с углом 30 градусов при вершине;

· формат символа — 8 бит данных, стартовый и стоповый биты.

Достоинства

  •  не требует проводов
  •  нечувствителен к электромагнитным помехам

Недостатки

  •  низкая скорость передачи данных
  •  незащищенность передаваемой информации
  •  необходимость нахождения приемника и передатчика в прямой видимости

     Многие пользователи компьютеров, скорее всего весьма скептически настроены по отношению к инфракрасной связи вследствие своего первого знакомства десятилетней давности с IBM PCjr. Тогда IBM приняла смелое по тем временам решение - отказаться от традиционного шнура и соединить клавиатуру PCjr с системой с помощью инфракрасного приемопередатчика. Надежда была на то, что это обеспечит пользователям мобильность. Однако эксперимент не удался - инфракрасный приемопередатчик оказался не способен обеспечить узконаправленный пучок для непрерывной передачи данных даже на скромном удалении от компьютера.

    Пользователям приходилось тратить больше времени на точное направление инфракрасного глаза на клавиатуре, чем на собственно набор с клавиатуры. IBM быстро переориентировалась, решив, что, по крайней мере в данном случае, инфракрасная связь мало пригодна.

   Другим препятствием для успеха инфракрасной связи как способа передачи данных между ПК было отсутствие стандартов и, как следствие, совместимости между инфракрасными устройствами. В 1990 году Hewlett-Packard (Пало-Альто, шт. Калифорния) разработала собственную инфракрасную схему для своих переносных и карманных устройств. Эти устройства могли обмениваться данными с другими устройствами производства HP и вспомогательным оборудованием от других поставщиков, но не с компьютерами других марок, даже если те были оснащены инфракрасными портами.

Инфракрасная передача данных от точки к точке имеет все предпосылки на успех благодаря комитету по стандартам, активно взявшемуся за дело, скорости передачи в 4 Мбит/c и совместимости между конкурирующими продуктами. Используя инфракрасные каналы, пользователи смогут быстро и без проблем обмениваться данными между различными компьютерными устройствами, включая сетевые принтеры, факсы, персональные цифровые секретари, карманные, портативные и настольные компьютеры. А в недалеком будущем пользователь оснащенного инфракрасным глазом портативного устройства сможет напрямую соединиться с локальной сетью через рабочую станцию с инфракрасным портом.

   Инфракрасная технология приобрела популярность во многом благодаря своей дешевизне. За какие-то 3-5 долларов производитель может включить все необходимое оборудование для полностью функционального инфракрасного порта. "Инфракрасная связь - беспроводная технология для бедных, - говорит Самуэл Мей, старший аналитик по беспроводным и мобильным коммуникациям в Yankee Group (Бостон). - Этот канал неширок, но достаточно эффективен благодаря низкой цене реализации".

Стоимость оборудования для инфракрасной связи типа “точка-точка” невелика. Протоколы IrDA призваны способствовать организации последовательной передачи данных на скоростях до 115 Кбит/с. Новые предложения, находящиеся в процессе проработки, предусматривают повышение скорости передачи данных до 1 и 4 Мбит/с.

Сфера применения ИК делится на две четко разграниченные области: короткие линии связи с периферийными устройствами (см. рисунок) и соединения внутри ЛВС (или даже между ЛВС). В обоих случаях требуется располагать устройства на линии прямой видимости, но каждый вариант имеет свои преимущества. В целом ИK-соединения отличаются высокой степенью защищенности информации и создают мало помех.

    Подключение периферийных устройств по инфракрасному каналу

 Стек протоколов IrDA имеет три базовых слоя: физический слой IrDA SIR, IrLAP и IrLMP. Данные могут передаваться IrLMP напрямую от приложений через прикладной программный интерфейс API или через дополнительный транспортный протокол стека (IrTP).

На физическом уровне базовый инфракрасный интерфейс использует характеристики универсального асинхронного приемника/передатчика (UART) в COM-порту. Такой порт имеется практически на всех компьютерах. UART имеет несколько темпов передачи данных в диапазоне от 2400 бит/c до 115 Кбит/c.

Оборудование IrDA-SIR состоит из нескольких компонентов для приема и передачи: кодировщика/декодировщика для кодировки инфракрасного сигнала при передаче и декодировки при приеме, инфракрасного преобразователя в составе драйвера вывода и инфракрасного излучателя для передачи, а также приемника/детектора. Кодировщик/декодировщик имеет интерфейс с UART.

При передаче приемопередатчики IrDA передают сигнал в поток ввода/вывода последовательного порта. Данные поступают передатчику IrDA через последовательный интерфейс c UART. И вместо того, чтобы посылать сигнал по медной проволоке, как это имеет место при передаче по проводам, он извергает фотоны в воздух в направлении инфракрасного приемника.

Устройства IrDA превращают данные в свет: биты преобразуются в инфракрасный сигнал, при этом вспышка соответствует "0", а отсутствие сигнала - "1". ЦПУ на принимающем конце даже не подозревает о том, что данные передаются в виде света. Оно видит что и всегда, так как кодирование осуществляется передатчиками IrDA на передающем конце и детектором на принимающем конце инфракрасного канала.

    Вся инфракрасная передача происходит в инфракрасном диапазоне от 850 нанометров до 880 нанометров. Соответствующие спецификации продукта имеют минимальную эффективную дальность передачи в 1 метр при наименьшей мощности передатчика. Использование нескольких светодиодов позволяет осуществлять прием в более широком конусе и увеличить расстояние между приемником и передатчиком. Так как спецификации IrDA базируются на схеме передачи от точки к точке, то угол зрения не должен превышать 30 градусов.

    С одной стороны, направленность инфракрасного пучка делает невозможным случайную передачу данных близ расположенным устройствам. А с другой стороны, поскольку пучок представляет из себя конус, пользователю незачем точно направлять карманное или портативное устройство на цель, чтобы установить соединение.

Устройство инфракрасного интерфейса подразделяется на два основных блока: преобразователь (модули приемника-детектора и диода с управляющей электроникой) и кодер-декодер. Блоки обмениваются данными по электрическому интерфейсу, в котором в том же виде транслируются через оптическое соединение, за исключением того, что здесь они пакуются в кадры простого формата – данные передаются 10bit символами, с 8bit данных, одним старт-битом в начале и одним стоп-битом в конце данных.

Печать является одним из очевидных применений технологии передачи данных по инфракрасному каналу, и компания Hеwlett-Packard реализовала эту возможность в своих лазерных принтерах LaserJet 5P и 5PM. Эмуляция параллельного порта через инфракрасный канал оказалась более легкой, чем эмуляция последовательного порта, поскольку параллельные порты не используют управляющих сигналов V.24, которые должны поддерживаться при полной эмуляции порта V.24.

2. Технические характеристики мониторов.

Можно разделить мониторы на два типа, видео мониторы (ВМ) с электроннолучевой трубкой и LCD.

Тип ЭЛТ. Различают трубки трех основных типов: сферические (чаще всего встречаются в недорогих 14-дюймовых мониторах), прямоугольные с почти плоским экраном (ими оборудованы практически все современные модели с диагональю 15-21 дюйм) и трубки типа Trinitron (DiamondTron). Отличие последних заключается в том, что их экран представляет собой сегмент цилиндра, тогда как экраны других типов являются сегментами сферы.

Шаг точек (dot pitch). Каждый светящийся элемент экрана формируется тремя точками люминофора - красного, зеленого и синего свечения. Расстояние между центрами этих мельчайших элементов называется шагом точек (или шагом полосок для трубок с апертурной решеткой). У современных мониторов шаг точек не должен превышать 0,28мм.

Тип теневой маски (shadow mask/aperture grille). Теневая маска - это своего рода фильтрующее "сито", расположенное на пути электронов перед люминофором и обеспечивающее точное попадание электронов в нужные точки люминофора. Большинство мониторов оснащено теневыми масками двух типов - дельтовидными масками, представляющими собой перфорированные решетки с треугольным расположением отверстий, и апертурными решетками (щелевыми масками), состоящими из тонких вертикально натянутых металлических нитей, стабилизируемых одной или двумя более толстыми горизонтальными нитями. Больше распространены кинескопы с дельтовидными масками. Апертурные решетки используются только в трубках типа Trinitron.

Кадровая частота (vertical refresh rate). С помощью фокусирующей и отклоняющей систем тонкий электронный луч "пробегает" построчно по экрану из верхнего левого угла в правый нижний. Число "пробегов" луча в единицу времени называется кадровой частотой монитора, или частотой регенерации. Так, кадровая частота в 60 Гц означает 60 перерисовок экрана в секунду. Нужно отметить, что при частоте кадров менее 70 Гц человеческий глаз, как правило, замечает некоторое мерцание экрана; в таком режиме с монитором можно работать не более часа в день, иначе это может отрицательно сказаться на зрении и привести к возникновению головных болей.
Кроме того, в спецификациях некоторых мониторов встречаются упоминания о режимах с чересстрочным (interlaced) сканированием экрана (при этом кадровая частота обычно составляет 87 Гц). В таких режимах электронный луч рисует изображение за два прохода, т. е. сначала воздействию электронного потока подвергаются только все нечетные строки, а затем - все четные. Чересстрочная развертка чрезвычайно вредна для глаз, все современные мониторы даже при максимальном разрешении имеют построчную
(non-interlaced, NI) кадровую развертку.
     
Строчная частота (horizontal refresh rate). Эта характеристика определяет скорость перемещения луча вдоль строки. От строчной частоты зависит разрешение по вертикали при фиксированной кадровой частоте. Разумеется, чем более высокую строчную частоту поддерживает монитор, тем качественнее изображение.
    Ширина полосы пропускания видеосигнала (bandwidth). Данная характеристика определяет максимальное количество элементов изображения, которые могут быть выведены в строке. Чем шире полоса пропускания, тем больше четкость изображения. Ширина полосы пропускания рассчитывается по формуле:

W = H x V x F,

где H - максимальное разрешение по вертикали, V - максимальное разрешение по горизонтали, F - кадровая частота, на которой способен работать монитор при максимальном разрешении (например, в режиме 1024x768 точек при частоте регенерации 60 Гц ширина полосы пропускания составит 47 МГц). Полученная величина должна быть несколько меньше полосы пропускания, указанной производителем. Кроме того, зная значение полосы пропускания монитора, несложно оптимально подобрать видеоплату, которая должна обеспечивать ширину полосы видеочастот по крайней мере не меньшую, чем полоса пропускания монитора.
     Динамическая фокусировка (dynamic focus). Расстояние, которое необходимо преодолеть электрону до центра экрана, несколько меньше, чем расстояние до краев или углов. Вследствие этого по краям экрана пиксел искажается, принимая эллипсоидную форму и увеличиваясь в размерах. Для поддержания одинакового размера электронного пятна по всему полю кинескопа применяется динамическая фокусировка. Мониторы, соответствующие европейскому стандарту ISO 9241-3, практически не имеют искажений по краям экрана.
     Антибликовое покрытие (anti-glare coating). Такое покрытие уменьшает отражение внешнего света от стеклянной поверхности экрана.
    Антистатическое покрытие (anti-static coating). Это покрытие препятствует возникновению на поверхности экрана электростатического заряда, притягивающего пыль и неблагоприятно влияющего на здоровье пользователя.

Как и всякий прибор, ВМ конструируется по вполне определенному техническому заданию, которое должно соответствовать области его применения, из чего образуются его технические характеристики.

Основными характеристиками ВМ являются:

-   перечень режимов, в которых он может работать,

-   размер экрана ЭЛТ,

-   тип, уровни видеосигналов и синхросигналов

        В ходе проектирования, конструкторской проработки и в стадии производства ВМ определяются и другие (вторичные) технические характеристики, которые определяются потребительскими требованиями и уровнем развития техники на момент выпуска. К таким характеристикам относятся:

-   конструкция ЭЛТ, электронной пушки, система отклонения луча,

-   максимальная яркость, контрастность изображения,

-   размер светящегося пятна от электронного луча,

-   точность геометрического отображения,

-   полоса пропускания оконечных видеоусилителей,

-   стабильность поддержания размеров изображения,

-   время достижения установившегося режима (время прогрева),

-   время непрерывной работы,

-   напряжение питающей сети и потребляемый ток,

-   габаритные размеры и вес,

-   пределы окружающей температуры при работе и хранении,

-   выдерживаемые вибрационные и ударные нагрузки,

-   среднее время наработки на отказ,

-   величины излучаемых электрических и магнитных полей,

-   величина рентгеновского излучения

       Кроме всех перечисленный выше характеристик, конструкция ВМ должна обеспечивать дизайн, безопасность и уровень радиопомех в ранках соответствующих международных норм.

        Как видно из вышеизложенного, полный перечень технических характеристик ВМ весьма внушителен, однако полностью он доводится до потребителя очень редко Естественно такая информация обязательно существует у изготовителя ВМ, обычно в виде документации типа "TECHNICAL REFERENCE", но она в лучшем случае передается сервисным центрам или закупается дополнительно, а потребителю сообщаются только основные характеристики в виде описания для пользователя "OPEBATION MANUAL". В таком случае потребителю приходится зачастую при выборе ВМ оценивать качество его работы "на глаз" или полагаться на отзывы о работе конкретной модели от других пользователей, так как отсутствуют под рукой необходимые характеристики.

Одним из основных недостатков LCD-мониторов является отсутствие универсальности применения их для решения разноплановых задач. Качественный ЭЛТ-монитор пригоден для работы с текстом, для обработки фотографий, для игр и т. д.
Однако среди LCD-устройств можно назвать модели, подходящие только для игр, но непригодные для работы с фотографиями, или можно обнаружить модели, обладающие прекрасной цветопередачей, но плохо подходящие для динамичных игр.
   К сожалению, сегодня отсутствует универсальная технология производства LCD-панелей, потребительские характеристики которых удовлетворяли бы всех пользователей. Поэтому выбор LCD-монитора дело непростое. Покупатель изучает колонки технических характеристик, сравнивает качество изображения стоящих рядом мониторов и старается сделать "правильный выбор". Иногда производители сознательно завышают параметры своих изделий, не указывая, что они понимают под тем или иным заявленным параметром и как они его измеряют. Техническим характеристикам LCD-мониторов и посвящена данная статья.
      Время  отклика
Время отклика является наиболее "популярной" характеристикой любого LCD-монитора, т.к. именно на него в первую очередь обращают внимание покупатели при выборе устройства.
    Физика процесса.
Яркость пиксела в LCD-панели меняется за счет изменения угла поворота жидких кристаллов под действием приложенного к ним электрического поля. Поскольку жидкие кристаллы - вещество вязкое, то поворот происходит не мгновенно, а за достаточно большое время - единицы или десятки миллисекунд.
   Время отклика
это суммарное время переключения пикселя с черного цвета на белый и обратно (измеряется время изменения яркости пикселя от 10% до 90%). Момент начала загорания пикселя и момент достижения им яркости 100% невозможно достоверно определить из-за наличия шумов и ограниченной точности измерительного оборудования, поэтому говорят лишь о вхождении яркости пикселя в 10% интервал. Полученное таким образом время отклика является минимальным (т.е. это минимальное значение, которое может продемонстрировать матрица). Подобный подход к измерению времени отклика не даёт покупателю полного представления о том, как будет себя вести монитор при работе с динамичной графикой.
     Напряженность электрического поля и угол поворота кристаллов.
Во многих игрушках, имеющих преимущественно затемненные сцены, гораздо чаще происходит переключение пикселя  не с черного на белый, а с черного на темно-серый цвет. В этом случае кристаллам необходимо повернуться на меньший угол, но скорость их поворота пропорциональна напряженности приложенного электрического поля (именно напряженностью поля и определяется угол поворота: чем меньший угол нам необходим, тем меньше должна быть напряженность прикладываемого электрического поля). Следовательно, мы имеем две противоположные тенденции. Как показывают исследования, с уменьшением угла поворота падает и скорость реакции пикселя. Т. о., в реальности время отклика всегда будет больше, чем при переключении с черного цвета.

    Тип матрицы.
Исходя из паспортного времени отклика нельзя определенно сказать, насколько быстр монитор, т.к. у разных типов матриц зависимость времени отклика от начального и конечного состояния пикселя проявляется по-разному. Напрямую сравнивать мониторы, построенные на базе "технологически различных" матриц, полагаясь лишь на заявленные производителем цифры, некорректно. Для подобного сравнения необходим трехмерный график (поверхность) зависимости времени отклика от конечного состояния пикселя при всех возможных переходах, включая переходы между двумя промежуточными уровнями (между двумя градациями серого). Как правило, производители панелей и мониторов такой информации о своих детищах не предоставляют.
     Отмеченная особенность LCD-панелей наиболее существенно будет сказываться в динамичных играх с недостаточно контрастным изображением ("темных" играх). Смазывание изображения может оказаться достаточно заметным, при малом заявленном времени отклика.

    Яркость и контрастность
Скорость переключения пикселя с черного на белый цвет не является абсолютным показателем времени отклика, т. к. она зависит от установленной на мониторе контрастности и яркости - снижение контрастности всегда ведет к увеличению времени отклика монитора.
     Несимметричность времени отклика пикселя
это разница между временем зажигания и временем гашения пикселя. Например, если мы изучим два монитора со временем отклика 20 мс, у первого из них соотношение времени зажигания и гашения будет 15/5 мс (TN-панель), а у второго - 10/10 мс (MVA- и PVA-панели), то движущиеся объекты на них будут выглядеть по-разному. Тонкие черные линии при движении на белом фоне у первого монитора будут выглядеть значительно тоньше, чем они должны быть, в то время как у второго они будут сохранять свою толщину, становясь лишь несколько светлее, что воспринимается глазом значительно лучше.
       Вывод: покупатель может лишь субъективно оценить время отклика монитора на качественном уровне - "меня устраивает" или "меня не устраивает", наблюдая за отображением динамичной игры на экране LCD-панели.
      Углы обзора
Если качество изображения на ЭЛТ - мониторе не страдает при взгляде почти параллельно плоскости экрана, то на многих LCD-панелях даже небольшое отклонение от перпендикуляра приводит к заметному падению контрастности и искажению цветопередачи.
     Угол обзора
это угол относительно перпендикуляра к центру панели, при наблюдении под которым контрастность изображения в центре панели падает до 10:1.

Недостатки такого подхода к оценке углов обзора:
- Искажения изображения становятся заметны при падении контрастности уже до 100:1, т. е. используемый показатель мягок, т.к. заметить отличие картинки от идеальной можно и при меньших углах обзора. Отдельные производители указывают углы обзора для предельной контрастности не 10:1, а вдвое меньше - 5:1, в результате чего "легким движением руки" TN+Film-панель с углами обзора 150/140 градусов превращается в панель с углами уже 160/160 градусов.
      - Измерения контрастности проводятся в центре экрана, в то время как пользователь, находящийся перед монитором, видит края экрана под другим углом, нежели центр.
     - Производитель панели указывает контрастность, наблюдаемую при взгляде строго перпендикулярно экрану, и под каким углом эта контрастность упадет до 10:1, но мы ничего не знаем о том, как она изменяется между этими двумя точками.
     - При измерении углов обзора учитывается только падение контрастности, но не искажение цветопередачи.
    - Указывается суммарный угол обзора в обе стороны от нормали (т.е. с вертикальным углом обзора суммируются предельные углы при взгляде на панель сверху и при взгляде снизу). Например, для моделей на TN+Film-матрицах угол обзора сверху существенно больше, однако при взгляде сверху нижняя часть изображения сначала выцветает, а потом, по мере увеличения угла, инвертируется (белый цвет приобретает характерный синеватый оттенок и становится темнее светлых оттенков серого). В результате, в паспортных характеристиках указан большой угол обзора по вертикали, в реальности малейшее отклонение экрана монитора назад приводит к заметному потемнению его верхней части.
     - Углы обзора по вертикали и горизонтали (т.е. именно те углы, которые указываются в характеристиках) максимальны, в то время как "диагональные" углы обзора существенно меньше.
      Выводы. Техническая характеристика монитора "углы обзора" мало говорит о том, как будет выглядеть изображение на экране. С углами связано такое количество ограничений и допущений для различных типов матриц, что единственный пригодный для покупателя способ оценки качества монитора - это посмотреть на различные образцы воочию, не полагаясь на скупые паспортные данные, и принять решение.
     Яркость и контрастность
Яркость - это яркость белого цвета (т. е. на матрицу подается максимальный сигнал) в центре экрана.
      Контрастность - это отношение уровня белого цвета к уровню черного в центре экрана.
      Говорить о "яркости" и "контрастности" монитора некорректно, т.к. в качестве этих параметров производители мониторов в большинстве случаев заявляют паспортные параметры панели, предоставленные им производителями этих панелей. Если на время отклика и углы обзора электроника всего устройства не оказывает существенного влияния, то в случае с яркостью и контрастностью ситуация меняется.
     Физика процесса. Проблема с контрастностью LCD-панелей вытекает из принципа их действия. В отличие от абсолютного большинства электронных устройств отображения информации, по отношению к свету матрица является не активным, а пассивным элементом. Она не способна излучать свет, а лишь способна модулировать световой поток, проходящий через нее. Поэтому позади LCD-матрицы всегда размещается модуль подсветки, а матрица лишь управляет прозрачностью, ослабляя свет от модуля подсветки в заданное количество раз. Регулировка прозрачности осуществляется за счет поворота плоскости поляризации с помощью жидких кристаллов, расположенных между двумя сонаправленными поляризаторами. Сонаправленность поляризаторов означает, что если свет между ними не изменил свою плоскость поляризации, то он преодолеет второй поляризатор без потерь. Если же плоскость поляризации была повернута жидкими кристаллами, то второй поляризатор задержит световой поток, и соответствующая ячейка будет выглядеть черной. Из-за неидеальности поляризаторов и расположения кристаллов задержать весь свет невозможно, поэтому какой-то процент светового потока всегда будет проходить через матрицу, слегка "подсвечивая" черный цвет монитора.
     Измерения контрастности выполняются производителями панелей, а не мониторов. На специальном стенде панель подключается к источнику тестового сигнала, а лампы подсветки питаются током определенной величины, и получаются эталонные значения. В реальном мониторе добавляется влияние его электроники, которая:
- тактируется генератором сигналов, отличным от лабораторного;
- управляется пользователем, регулирующим яркость, контрастность, цветовую температуру и другие параметры.
     Даже заявляемая многими производителями панелей контрастность 500...1000:1 далека от идеала. При такой контрастности монитор не может обеспечить глубокого черного цвета. Если посмотреть на экран при неярком внешнем освещении, то он может выглядеть темно-серым, но не черным.

Пользователь самостоятельно способен регулировать яркость и контрастность, что влияет на параметры изображения.
      Некорректно говорить, что пользователь меняет яркость и контрастность ручками "Brightness" и "Contrast", т.к. непонятно - яркость чего он регулирует и за счет чего меняется контрастность. Регулировкой "Contrast" пользователь меняет яркость белого цвета (и всех оттенков серого, но вот черный цвет остается неизменным), а регулировкой "Brightness" - яркость как черного, так и белого одновременно.
     В большинстве мониторов регулировкой "Brightness" изменяется яркость ламп подсветки. Встречается регулировка яркости с помощью матрицы - при увеличении яркости пользователем монитор добавляет к подаваемому на матрицу сигналу постоянную составляющую. При таком способе регулировки страдает контрастность, т. к. лампы подсветки всегда работают на мощности, необходимой для обеспечения максимально возможной для монитора яркости. Поэтому на небольшой яркости, даже если добавляемая к сигналу постоянная составляющая будет равняться нулю, такой монитор покажет заведомо более высокий уровень черного. Регулировка яркости с помощью матрицы негативно влияет и на            Время отклика.
У матриц с невысокой контрастностью часто страдает равномерность подсветки. Это проявляется в виде светлых или темных полос или пятен (светлые пятна могут соответствовать расположению ламп подсветки), иногда в виде светлых полос у края матрицы.
    Вывод:
- целесообразно сравнивать два монитора на матрицах одинакового типа по паспортному значению контрастности;
- сравнивать мониторы на разных типах матриц и делать какие-то выводы о контрастности по одним заявленным производителем монитора цифрам вряд ли стоит;
- снова приходится выбирать на качественном уровне - "лучше - хуже".
    Цветопередача
Производители обычно указывают лишь одну цифру - количество цветов, которое традиционно равняется 16,2 млн. или 16,7 млн. Однако многие из выпускаемых сегодня матриц (а из "быстрых" матриц - все поголовно) не умеют отображать более 262 тысяч цветов (что равно 18 битам, или по 6 бит на каждый из трех базовых цветов).
    Физика процесса. Производители панелей используют Frame Rate Control (FRC) - метод эмуляции недостающих цветов, при котором цвет пиксела меняется с каждым кадром в небольших пределах. Допустим, нам необходимо вывести цвет RGB:{154; 154; 154}, который наша матрица физически не поддерживает, однако она поддерживает два соседних цвета - RGB:{152; 152; 152} и RGB:{156; 156; 156}. Если поочередно (с частотой кадровой развертки) выводить эти два цвета, то в результате близости цветов и инерционности человеческого глаза и матрицы мы будем видеть усредненный цвет, то есть искомый RGB:{154; 154; 154}. Однако эмуляция не дотягивает до полноценной "true color"-цветопередачи, поэтому в описаниях мониторов с такими матрицами обычно указывают, что он воспроизводит 16,2 млн. цветов.
     Применяются более сложные механизмы FRC, работающие в сочетании с привычным для пользователей дизерингом (когда нужный цвет формируется несколькими расположенными рядом пикселами с незначительно различающимися цветами), т. е. меняющие на каждом кадре цвет не одного пиксела, а группы из четырех пикселов. Это позволяет более точно передавать недоступные матрице оттенки цвета, однако суть от этого не меняется - "полноцветными" такие матрицы можно называть лишь условно. Качество цветопередачи подобных матриц определяется качеством реализации FRC.
     Цветовая температура. Цветовая температура определяет тональность изображения на экране монитора. Чем ниже температура, тем теплее цвета (таково восприятие цветовой температуры человеком. Как более холодный он воспринимает спектр излучения тела, которое на самом деле более горячее). Необходимость в цветовой температуре возникает потому, что нет универсального белого цвета, который глаз всегда бы воспринимал как белый. В зависимости от условий глаз подстраивается под определенный цветовой диапазон. Оттенок белого цвета на экране монитора будет слегка меняться в зависимости от внешнего освещения, под которое подстраивается и глаз. Рекомендуется устанавливать на экране монитора такую цветовую температуру, при которой белый цвет на экране не имеет каких-то дополнительных оттенков.
    Специфичные для LCD-мониторов особенности установки цветовой температуры:
- цветовая температура может существенно различаться для разных оттенков серого.
- если ЭЛТ-мониторы позволяют плавно (с шагом 50...100 К) регулировать цветовую температуру от 5000 К до 9300 К, то LCD-мониторы имеют три-четыре значения температуры, из которых пользователь выбирает наиболее подходящее. При снижении температуры экран LCD-мониторов приобретает розоватый или даже зеленоватый оттенок, при увеличении серый цвет настолько ударяется в синеву, что калибратор зашкаливает при попытке измерить его цветовую температуру.
Цветовой охват. Сегодня все мониторы соответствуют стандарту sRGB. Диапазон цветов sRGB весьма мал по сравнению с видимым глазом диапазоном, а потому многие цвета на этапе получения изображения оказываются за его пределами (sRGB-монитор в принципе не способен воспроизвести ни один действительно чистый цвет). Различия между моделями (вплоть до различий между ЭЛТ и LCD-мониторами) не столь велики, чтобы заметно влиять на цветопередачу, поэтому ее качество ограничивается другими факторами.
      Ожидается появление LCD-мониторов с отличным цветовым охватом за счет применения белой светодиодной подсветки вместо привычных ртутных ламп дневного света с холодным катодом. Лампы имеют неровный спектр излучения, в то время как у светодиодов он равномерен и хорошо вписывается в полосы пропускания светофильтров матрицы, что и позволяет существенно улучшить изображение.

3. Внешняя память. Типы. Способы подключения.

Внешняя память - это память, предназначенная для длительного хранения программ и данных. Целостность содержимого ВЗУ не зависит от того, включен или выключен компьютер

В состав внешней памяти входят:  1) накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);  2) накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);  3) накопители на магнитооптических компакт дисках;  4) накопители на оптических дисках (CD-ROM);  5) накопители на магнитной ленте и др.

НГМД - накопители на гибких магнитных дисках

- Предназначены для хранения небольших объемов информации

- Следует оберегать от сильных магнитных полей и нагревания 

- Это носители произвольного (прямого)  доступа к информации

- Используются для переноса данных с одного компьютера на другой

- Для работы с информации носитель должен быть отформатирован, т.е. должна быть произведена магнитная  разметка диска на дорожки и секторы

- Скорость обмена информации зависит от скорости вращения дисковода. Для обращения к диску, вставленному в дисковод, присваивается имя  А: 

- Объём ГМД сравнительно небольшой (3,5 дюйма - 1,44 Мбайт)

- Рекомендуется делать копии содержимого ГМД

 Диски называются гибкими потому, что их рабочая поверхность изготовлена из эластичного материала и помещена в твердый защитный конверт. Для доступа к магнитной поверхности диска в защитном конверте имеется закрытое шторкой окно. Поверхность диска покрыта специальным магнитным слоем (1- намагниченный участок, 0 – не намагниченный). Информация записывается с двух сторон диска на дорожки в виде концентрических окружностей. Дорожки разбиваются на секторы. Современные дискетки имеют программную разметку. На каждом секторе выделяется участок для его идентификации, а на остальное место записываются данные. Дисковод снабжен двумя двигателями. Один обеспечивает вращение внутри защитного конверта. Второй перемещает головку записи/чтения вдоль радиуса поверхности диска. В защитном конверте имеется специальное окно защиты записи. С помощью бегунка это окно открывают и дискета становится доступна только на чтение, а на запись доступа не будет. Это предохраняет информацию на диске от изменения и удаления.

НЖМД - накопители на жестких магнитных дисках

- Предназначены для хранения той информации, которая наиболее часто используется в работе - программ операционной системы, компиляторов, сервисных программ, прикладных программ пользователя, текстовых документов, файлов базы данных

- Следует оберегать от ударов при установке и резких перемещений в пространстве.

- Это носители с произвольным доступом к информации

- Для хранения информации разбивается на дорожки и секторы

- Скорость обмена информации значительно выше ГД

- Объём ЖД измеряется от Мбайт до сотен Гбайт

НЖМД встроены в дисковод и являются несъемными. Они представляют собой несколько алюминиевых дисков с магнитным покрытием, заключенных в единый корпус с электродвигателем, магнитными головками и устройством позиционирования. К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка, которая перемещается по радиусу диска с внешней стороны к центру. Во время работы дисковода диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации. Благодаря хорошей защищенности от пыли, влаги и других внешних воздействий достигают высокой плотности записи, в отличии от дискет.

Для обращения к НЖМД используется имя, задаваемое прописной латинской буквой, начиная с С:   , но с помощью специальной системной программы можно разбить свой физический ЖД на несколько логических дисков, каждому из которых дается соответствующее имя.

Накопители на жестких магнитных дисках часто называют винчестер - по первой модели ЖД, имевшего 30 дорожек по 30 секторов, что совпало с калибром 30?/30? охотничьего ружья

Оптические (лазерные) CD и DVD диски

- Предназначены для хранения любого вида информации.

- Информацию на CD записывается с помощью лазерного луча

- Следует оберегать от царапин и загрязнения поверхности

- Это носители прямого (произвольного) доступа к информации

- Объем (ёмкость) CD составляет сотни Мбайт; DVD -более 1Гбайта

- Более долговечны и надежны, чем магнитные диски

CD – Compact Disk. Изготовляют из органических материалов с напылением на поверхность тонкого алюминиевого слоя. Лазерный диск имеет одну дорожку в виде спирали. Информация записывается  отдельными секторами мощным лазерным лучом, выжигающим на поверхности диска углубления, и представляет собой чередование впадин и выпуклостей. При считывании информации выступы отражают свет слабого лазерного луча и воспринимаются как «1», впадины поглощают луч и, воспринимаются как «0». Это бесконтактный способ считывания информации.  Срок хранения 50-100лет

DVD – Digital Video Disk. Имеет те же размеры, что и CD. Объем - Гбайт. Может быть односторонним или двухсторонним, а на каждой стороне может быть 1 или 2 рабочих слоя.

Накопители на магнитных лентах (НМЛ)

- Используют для резервного (относительно медленного) копирования  и хранения больших объемов информации (архивы)

- Устройство для записи и считывания магнитных лент называется стример

- Это устройство последовательного доступа к информации

 Подключение дисков с интерфейсом IDE 

На сегодняшний день, для персональных компьютеров самым распространенным типом интерфейса накопителей на жестких дисках является IDE. Это связано в первую очередь с тем, что такие диски обладают достаточно высокой производительностью и относительно низкой стоимостью.

Интерфейс IDE накладывает ограничения на конфигурацию дисковой подсистемы компьютера. Вы можете подключить к компьютеру только два накопителя на жестких дисках. Если этого недостаточно, вы можете использовать контроллеры и накопители на жестких дисках с интерфейсом Enhanced IDE. Этот интерфейс позволяет одновременно подключить к компьютеру до четырех устройств.

Для самых требовательных пользователей можно рекомендовать контроллеры и накопители на жестких дисках, имеющие интерфейс SCSI. Интерфейс SCSI позволяет подключить к компьютеру до семи различных устройств, имеющих этот интерфейс.

Подключение диска, имеющего интерфейс IDE или Enhanced IDE, не составляет большого труда. Контроллеры накопителей на магнитных дисках имеющие интерфейс IDE, и Enhanced IDE часто располагаются непосредственно на системной плате компьютера. Если ваша системная плата не содержит дискового контроллера, необходимо приобрести его отдельно. Заметим, что плата контроллера диска обычно сдержит еще и асинхронный последовательный и параллельный адаптеры. Такая сборная плата носит название суперпорт.

. Подключение SCSI устройств

Контроллер SCSI и устройства, подсоединенные к нему, образуют шину SCSI. Когда вы подключаете новые устройства к шине SCSI, вы должны иметь в виду следующее:

  •  к шине SCSI можно подключить до семи внешних и внутренних устройств;
  •  в шине SCSI могут возникать различные нежелательные эффекты. Например, отражение сигнала, неравномерная нагрузка и т. д. Чтобы уменьшить эти явления, необходимо согласовать шину SCSI;
  •  каждому устройству на шине SCSI, включая главный адаптер, присваивается свой номер (идентификатор устройства).

Если в вашем компьютере установлены дисковые накопители с интерфейсом SCSI и одновременно с ними диски, имеющие другой интерфейс, например IDE, тогда в качестве загрузочного диска может выступать только диск с IDE интерфейсом. В CMOS-памяти должны быть указаны только те диски, которые имеют интерфейс IDE.

Список литературы.

  1.  Infrared Data Association Control Specification (Formerly IrBus). IrDA CIR (Control IR) Standard, www.irda.org 
  2.  Infrared Data Association Minimal Protocol Implementation (IrDA Lite), www.irda.org
  3.  В.Ф. Мелехин, Е.Г. Павловский «Вычислительные машины, системы и сети». Издательский центр «Академия», 2006г, Москва.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1983. ЕКОНОМІКА ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ 1.15 MB
  Поняття, види і особливості природокористування. Навколишнє природне середовище. Поняття і класифікація природних ресурсів, сутність і функції статистики навколишнього середовища.
1984. Уголовно-правовая характеристика нарушения правил обращения экологически опасных веществ и отходов 1.14 MB
  Правовое регулирование общественных отношений в сфере охраны окружающей среды. Юридическая природа уголовной ответственности за нарушение правил обращения экологически опасных веществ и отходов. Проблемы совершенствования правоприменительной практики и квалификация нарушения правил обращения экологически опасных веществ и отходов.
1985. Управление культурными процессами на кавказских минеральных водах в XIX начале XX веках 1.14 MB
  СТАНОВЛЕНИЕ РЕГИОНАЛЬНОЙ КУЛЬТУРНОЙ ПОЛИТИКИ НА КАВКАЗСКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОДАХ В ПЕРВОЙ ПОЛОВИНЕ XIX ВЕКА. ФОРМИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ КУЛЬТУРНОЙ ПОЛИТИКИ НА КАВКАЗСКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОДАХ В ПЕРВОЙ ПОЛОВИНЕ XIX ВЕКА. РОЛЬ ОБЩЕСТВЕННЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ КАК НОВЫХ СУБЪЕКТОВ КУЛЬТУРНОЙ ПОЛИТИКИ.
1986. Разработка биотехнологии вакцины чумной живой сухой со сниженным количеством человеко-доз в производственной упаковке (ампуле) 1.14 MB
  Современное состояние и перспективы совершенствования эффективности чумных вакцин. Пути совершенствования биологических показателей вакцины чумной живой на этапах сведения, разлива и лиофилизации бактериальной суспензии. Смыв бактериальной массы с поверхности агара с последующим приготовлением необходимой концентрации микробных клеток, разлив, лиофилизация вакцины. Изучение реактогенности различных образцов вакцины чумной живой сухой.
1987. Политический терроризм: детерминация и формы проявления 1.13 MB
  Политический терроризм: категориальный анализ. Политический терроризм и другие виды политического насилия: грани соотношения. Политический терроризм как форма этнического экстремизма. Основные направления преодоления политического терроризма.
1988. Жанр письмо вождю в тоталитарную эпоху 1.13 MB
  Письмо вождю в русле мировой и русской эпистолярной традиции. Жанровая специфика. Причины актуализации. Письмо вождю: жанровые разновидности. Образ адресанта.
1989. Миграционные процессы на Ставрополье во второй половине ХХ века: историко-культурный аспект. 1.11 MB
  Миграция как социально-демографический процесс. Теоретические аспекты миграционных процессов. Исторические традиции и новации в миграционных процессах на Ставрополье во второй половине ХХ века. Проблемы социокультурной жизни Ставрополья через призму миграций. Национально-культурное взаимодействие мигрантов с местным населением.
1990. Разраничение полномочий между органами государственной власти Российской Федерации и ее субъектов по предметам совместного ведения 1.12 MB
  Теоретические основы разграничения полномочий между органами государственной власти Российской Федерации и ее субъектов по предметам совместного ведения. Совершенствование конституционно-правовых основ разграничения полномочий между органами государственной власти Российской Федерации и ее субъектов по предметам совместного ведения.
1991. Эффективная работа SolidWorks 2005 36.34 MB
  Построение эскизов твердотельных моделей, добавление на эскиз геометрических взаимосвязей. Альтернативные методики простановки размеров и параметров элементов. Профессиональные инструменты моделирования.