Курс лекций по персональному компьютеру

Электротехника
Электрические сети

Инженерная графика

Энергетика
На главную

История развития компьютерной графики Компьютеры использовались только для решения научных и производственных задач, результатами которых являлись только числовые данные. Для того, чтобы понять эти данные в графики и диаграммы преобразовывались вручную.

Графический формат – способ записи данных описывающий графическое изображение. Разработаны для эффектной и логичной организации и сохранения графич. данных в файлах.

Пиксельные данные и палитры Пиксельные данные, содержащие более 1 бита/пиксель могут быть представлены: как набор индексов палитры цветов

Рецепторы человеческого глаза различают длину волны 380-770 нм. Волны различной длины воспринимаются чел. глазом по-разному. Система визуального восприятия легче различает близкорасположенные цвета, особенно если они разделены видимым объектом. Для восприятия цвета важное значение имеет то, как этот цвет получен. На данный момент не существует идеальной модели представления цвета из-за разного способа получения цвета на различных устройствах. Все множество цветов, которые получаются путем смешивания основных цветов образует цветовую гамму.

Векторные файлы Файлы в которых содержится матем. описание всех отдельных элементов изображения относительно точки начала координат, использующих программу визуализации для конструирования конечного изображения. Векторные файлы строятся не из описания пиксельных значений, а из описания элементов изображения или объектов.

CGI (Computer Graphics Interface) Это стандарт ISO на интерфейс между аппаратно-независимой частью графического программного обеспечения (базисной графической системой) и аппаратно-зависимой (драйверами). Этот интерфейс ранее (в рамках ANSI) назывался интерфейсом виртуального устройства.

Графические библиотеки в языках программирования. Графический конвейер. OpenGL (Open Graphics Library — открытая графическая библиотека) — спецификация, определяющая независимый от языка программирования кросс-платформенный программный интерфейс для написания приложений, использующих двумерную и трехмерную компьютерную графику

Алгоритмы вывода прямой линии

Удаление невидимых линий и поверхностей

Метод Z-буфера Основывается на использовании дополнительного массива, буфера в памяти, в котором сохраняются координаты точек Z для каждого пиксела растра. Координата Z соответствует расстоянию точек пространственных объектов до плоскости проецирования. Например, она может быть экранной координатой Z в системе экранных координат (X, Y, Z), если ось Z перпендикулярна плоскости экрана.

Алгоритм художника Предназначен для изображения произвольных поверхностей и выводит на экран все ячейки целиком по мере их приближения к наблюдателю. Проекции ближних граней могут частично или полностью наложиться на ранее построенные проекции дальних граней подобно тому, как художник наносит на холст один мазок поверх ранее нанесенного мазка, тем самым скрывая последний от зрителя.

Линейчатые поверхности

Параметрические уравнения линий

Форматы файлов растровой графики. Растровый файл устроен проще (для понимания, по крайней мере). Он представляет из себя прямоугольную матрицу (bitmap), разделенную на маленькие квадратики - пикселы (pixel - picture element). Растровые файлы можно разделить на два типа: предназначенные для вывода на экран и для печати.

Субтрактивная цветовая модель CMY Модель CMY(голубой-пурпурный-жёлтый).Она явл субтрактив моделью.Примен для получения цветов изображ на белой поверхн-ти.использ в большин-ве устр-в вывода.При освещении каж из основных цветов поглощает добавляющий его цвет:

Аналитическая модель поверхности

Воксельная модель – это трехмерный растр. Подобно тому, как пикселы располагаются на плоскости двумерного изображения, вокселы образуют трехмерные объекты в определенном объеме. Воксел – это элемент объема (voxel – volume element).

Визуализация трехмерных изображений Проецирование трехмерных объектов на картинную плоскость Важнейшей операцией при визуализации трехмерной графики является проектирование, поскольку изображение строится на плоской поверхности экрана.

Разъемы ATA-контроллера на материнской плате ATA (англ. Advanced Technology Attachment, Присоединение по продвинутой технологии) — параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и оптических приводов) к компьютеру. В 90-е годы XX века был стандартом де факто на платформе IBM PC; в настоящее время (2008) вытесняется своим последователем — SATA. Разные версии ATA известны под синонимами IDE, EIDE, UDMA, ATAPI; с появлением SATA также получил название PATA (Parallel ATA).

Интерфейс ATA Для подключения жёстких дисков с интерфейсом PATA обычно используется 40-проводный кабель (именуемый также шлейфом). Каждый шлейф обычно имеет два или три разъёма, один из которых подключается к разъёму контроллера на материнской плате (в более старых компьютерах этот контроллер размещался на отдельной плате расширения), а один или два других подключаются к дискам. В один момент времени шлейф P-ATA передаёт 16 бит данных. Иногда встречаются шлейфы IDE, позволяющие подключение трёх дисков к одному IDE каналу, но в этом случае один из дисков работает в режиме read-only.

SATA (англ. Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA).

RAID (англ. redundant array of independent/inexpensive disks) избыточный массив независимых/недорогих жёстких дисков — матрица из нескольких дисков управляемых контроллером, взаимосвязанных скоростными каналами и воспринимаемых как единое целое. Обеспечивает отказоустойчивость, в случае повреждения одного из дисков, восстановление данных на нём происходит автоматически.

USB-накопитель на флеш-памяти Флеш-память (англ. Flash-Memory) — разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти.

Архитектура однопроцессорной системы: процессор, память, подсистема ввода-вывода

Конвейер и блок предсказания команд Конвейер – очередь команд, которая позволяет выбирать и выполнять следующие инструкции вместе с текущей. Конвейер характеризуется своей глубиной или количеством ступеней конвейера. Каждая ступень конвейера выполняет одну микрооперацию.

Запись в кэш При выполнении операции записи ситуация коренным образом меняется. В общем случае это подразумевает выполнение над блоком последовательности операций чтение-модификация-запись: чтение оригинала блока, модификацию его части и запись нового значения блока. Более того, модификация блока не может начинаться до тех пор, пока проверяется тег, чтобы убедиться в том, что обращение является попаданием. Поскольку проверка тегов не может выполняться параллельно с другой работой, то операции записи отнимают больше времени, чем операции чтения.

Память Для достижения высшей производительности память должна иметь возможность быстро обмениваться данными с процессором. Общую память компьютера принято представлять в виде некоторой иерархии запоминающих устройств разной архитектуры (пирамиды);

Кэш центрального процессора Ряд моделей центральных процессоров (ЦП) обладают собственным кэшем, для того чтобы минимизировать доступ к оперативной памяти (ОЗУ), которая медленее, чем регистры. Кэш-память может давать значительный выигрыш в производительности, в случае когда тактовая частота ОЗУ значительно меньше тактовой частоты ЦП. Тактовая частота для кэш-памяти обычно ненамного меньше частоты ЦП.

Алгоритм работы кэша с отложенной записью Изначально все заголовки буферов помещаются в список свободных буферов. Если процесс намеревается прочитать или модифицировать блок, то он выполняет следующий алгоритм:

Основные регистры процессора, совместимого с Intel 386

Метод перпендикулярной записи — это технология, при которой биты информации сохраняются в вертикальных доменах. Это позволяет использовать более сильные магнитные поля и снизить площадь материала, необходимую для записи 1 бита. Плотность записи у современных образцов — 100—150 Гбит/дюйм² (15-23 Гбит/см²), в дальнейшем планируется довести плотность до 400—500 Гбит/дюйм² (60—75 Гбит/см²).

Лабораторная работа «Дисковая подсистема ПК» Цель: Освоить способы подключения жесткого диска к персональному компьютеру и практически исследовать их влияние на скорость передачи информации.

Понятие архитектуры и структуры ЭВМ. Архитектура фон Неймана. Архитектурой компьютера считается его представление на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы организации памяти и т.д. архитектура определяет принципы построения, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного запоминающего устройства, внешних ЗУ и периферийных устройств. Общность архитектуры различных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.

Магистральная структура (общая шина) – процессор(ы) и блок(и) ОП взаимодействуют между собой и с ВУ через внутренний канал, общий для всех устройств. (Машины DEC, ПЭВМ, IBM-pc-совместимые)

Логические узлы ЭВМ и их классификация Триггер Данное устройство – электронная схема, широко применяемая в регистрах компьютера для запоминания одного разряда двоичного кода. Триггер имеет два устойчивых состояния, одно из которых соответствует двоичной единице, а другое двоичному нулю.

Кодирование графической, символьной и звуковой информации Исторически первой технологической формой получения, передачи, хранения информации являлось аналоговое (непрерывное) представление звукового, оптического или другого сигнала.

Представление чисел в ЭВМ. Числа с фиксированной и плавающей точкой

Физическая и функциональная структура ЦП. Устройство управления: устройство и принцип работы Микропроцессор (МП). Это центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины для выполнения арифметических и логических операций над информацией. Конструктивно представляет собой неболь­шую микросхему, находящуюся внутри системного блока и установленную на материнской плате, связанную с материнской платой интерфейсом процессорного разъема (Socket).

Иерархическая организация памяти ЭВМ. ОЗУ, ПЗУ. ВЗУ – основные характеристики. Область применения.

Внешние интерфейсы RS-232 — интерфейс передачи информации между двумя устройствами на расстоянии до 30 метров. Информация передается по проводам с уровнями сигналов, отличающимися от стандартных 5 В, для обеспечения большей устойчивости к помехам. Асинхронная передача данных осуществляется с установленной скоростью при синхронизации уровнем сигнала стартового импульса.

Архитектура системной платы. Северный и южный мост Матери́нская пла́та— это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Как правило, материнская плата содержит разъёмы (слоты) для подключения дополнительных контроллеров, для подключения которых обычно используются шины USB, PCI и PCI-Express.

Общая характеристика архитектуры и системы команд процессора i8086 Intel 8086 — первый 16-битный микропроцессор компании Intel, выпущенный 8 июня 1978 года. Процессор имел набор команд, который применяется и в современных процессорах, именно от этого процессора берёт своё начало известная на сегодня архитектура x86.

Режимы работы вычислительных систем Мультипрограммирование - это режим обработки данных, при котором ресурсы вычислительной системы предоставляются каждому процессу из группы процессов обработки данных, находящихся в ВС, на интервалы времени, длительность и очередность предоставления которых определяется управляющей программой этой системы с целью обеспечения одновременной работы в интерактивном режиме.

Общий состав персональных ЭВМ и вычислительных систем

Термин «архитектура» довольно часто встречается в литературе по вычислительной технике. Архитектура ПК – это описание совокупности устройств и блоков компьютера, а также связей между ними. Кроме того, архитектура – это описание принципа действия ПК. Ближе всего к понятию архитектура находится термин «функциональная схема».

Основной цикл работы компьютера Важной составной частью фон-неймановской архитектуры является счетчик адреса команд. Этот специальный внутренний регистр процессора всегда указывает на ячейку памяти, в которой хранится следующая команда программы. При включении питания или при нажатии на кнопку сброса (начальной установки) в счетчик аппаратно заносится стартовый адрес находящейся в постоянном запоминающем устройстве программы инициализации всех устройств и начальной загрузки. Дальнейшее функционирование компьютера определяется программой. Вся деятельность компьютера – это непрерывное выполнение тех или иных программ, причем программы могут в свою очередь загружать новые программы и т.д.

Память – функциональная часть компьютера, предназначенная для записи, хранения и выдачи информации. В ПК имеется несколько видов памяти: ОЗУ, ПЗУ, РОН, Кэш, СМОS, ВЗУ. Существует еще видеопамять – электронная память, размещенная на видеокарте.

Жесткий магнитный диск (винчестер, HDD – Hard Disk Drive) –накопитель, предназначенный для долговременного хранения всей имеющейся в компьютере информации. Операционная система, постоянно используемые программы загружаются с жесткого диска, на нем хранится большинство документов. Жесткий диск является несменным носителем.

Порты – это устройства для подключения к системной шине различных внешних устройств. Различают несколько типов портов: внутренний (таймерный), клавиатурный, коммуникационный, игровой (джойстик). Каждому порту выделяется группа адресов, по которым в порт записываются или из порта считываются данные, служебная информация для программирования параметров порта и текущее состояние порта.

Принтер предназначен для вывода текстовой и графической информации на твердый носитель, в основном – на бумагу. Для уменьшения загруженности компьютера, под управлением которого они работают, принтеры имеют собственный узкоспециализированный процессор и оперативную память (буфер), в которую помещается полностью или частично информация, выводимая на печать.

Другие устройства вывода Плоттером (графопостроителем) называется устройство для вывода широкоформатной графической информации на бумагу (плакатов, чертежей, электрических и электронных схем и т.п.). Принцип действия плоттеров такой же, как и у струйных принтеров. Принципиальным отличием плоттера от принтера является способность наносить непрерывные линии. Плоттеры характеризуются максимальным форматом бумаги и возможностями цветопередачи. Подключаются к компьютеру через параллельный порт

Рабочая станция (Work Station) представляет собой мощный компьютер, основанный обычно на двухпроцессорной платформе, оснащенный максимальным объемом быстрой оперативной памяти, массивом жестких дисков и часто включенный в локальную сеть предприятия. В зависимости от решаемых задач рабочие станции бывают графическими, для научных расчетов или иного назначения.

Изучение комплектации рабочей станции

Узлы системного блока

Инерционные свойства биполярных транзисторов и его динамические модели. При быстрых изменениях входного сигнала биполярного транзистора имеет место задержка выходных сигналов и искажение их фронтов по сравнению с прямоугольными импульсами.

Неповторимые путаны Анапы на http://anapa.prostitutki-today.com

Теплоэнергетика

Физика