Что такое структура компьютера и как она представляется в графическом виде

Структурная схема ПК

Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.

image004

Микропроцессор выполняет следующие функции:

· чтение и дешифрацию команд из основной памяти (ОП);

· чтение данных из ОП и регистров адаптеров внешних устройств (ВУ);

· прием и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание ВУ;

· обработку данных и их запись в ОП и регистры адаптеров ВУ;

· выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков ПК.

В состав микропроцессора входят следующие устройства:

— Устройство управления (УУ) формирует и передает во все блоки компьютера в нужные моменты времени определенные сигналы управления(управляющие импульсы, последовательность импульсов устройство управления получает от генератора тактовых импульсов).

— Арифметико-логическое устройство (АЛУ)–предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией

Микропроцессорная память (МПП) предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно в ближайшие такты работы машины используемой в вычислениях.

МППиспользуется для обеспечения высокого быстродействия машины, т.к. основная память (ОП) не всегда обеспечивает скорость записи, поиска и считывания информации.

— Интерфейсная система микропроцессора предназначена для связи с другими устройствами ПК.

Одной из характеристик микропроцессоров является тактовая частота.
Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических импульсов. Промежуток времени между соседними импульсами определяет время одного такта работы машины, или просто, такт работы машины.

Измеряется в МГц : 100-266-366-400-500-750-1Г МГц

Основная память

Основная память (ОП) предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с другими устройствами компьютера.

приём информации от других устройств;

выдача информации по запросу в другие устройства машины.

ОПсодержит два вида запоминающих устройств ПЗУиОЗУ:

— ПЗУ– постоянное запоминающее устройство (ROM — Read Only Memory – память только для чтения);

ПЗУ предназначено для хранения постоянной программной и справочной информации (BIOS – Basic Input-Output System – базовая система ввода-вывода). В ПЗУ данные занесены при изготовлении

ПЗУ позволяет оперативно только считывать информацию, хранящуюся в нем (изменить информацию в ПЗУ нельзя).

— ОЗУ – оперативное запоминающее устройство (RAM — Random Access Memory – память с произвольным доступом).

ОЗУпредназначено для опера­тивной записи, хранения и считывания информации (программ и дан­ных), непосредственно участвующей в информационно-вычислитель­ном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени.

Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к памяти).

В качестве недостатка оперативной памяти следует отметить невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины (энергозависимость).

Внешняя память относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач.

В частности, во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера.

Устройства внешней памяти, или, иначе, внешние запоминающие устройства (ВЗУ), весьма разнообразны.

Их можно классифицировать по целому ряду признаков:

— по типу конструкции,

— по принципу записи и считывания

— по методу доступа и т. д.

Носитель — материальный объект, способный хранить информацию. Назначение этих накопителей – хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросов оперативное запоминающее устройство

image006

В зависимости от типа носителя все ВЗУ моно подразделить на накопители на магнитной ленте и дисковые накопители.

Накопители на магнитной ленте были первыми ВЗУ, которые делятся на два вида:

· накопитель на бобинной магнитной ленте (НБМЛ)-использовались в универсальных ЭВМ.

· накопитель на кассетной магнитной ленте (НКМЛ)-в персональных ЭВМ.

Кассеты с магнитной лентой (картриджи) весьма разнообразны: они отличаются как шириной магнитной ленты так и конструкцией. Лентопротяжные механизмы для картриджей носят название стримеров- это инерционные механизмы, требующие после каждой остановки ленты ее небольшой перемотки назад. Это перепозиционирование увеличивает и без того большое время доступа к информации на ленте. Поэтому они не получили широкого применения.

Дискиотносятся к машинным носителям информации с прямым доступом.(т.е. ПК может «обратиться» непосредственно к дорожке на которой находится искомая информация.(поэтому скорость доступа возрастает.

Накопители на дисках более разнообразны:

· накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) дискеты.

· накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) типа «винчестер».

· накопители на оптических компакт дисках CD-ROM (только для чтения)

· накопители на оптических компакт дисках CD-RW (с возможностью записи и перезаписи)

· лазерные диски повышенной емкости, действие которых основано на технологии DVD.

· Все более широкое применение получили твердотельные носители- устройства, выполненные на одной микросхеме(кристалле), например USB Flash Drive.(обладают большой емкостью и надежностью)

Внешние устройства ПК (периферийные устройства) – важнейшая составная часть любого вычислительного комплекса.

Достаточно сказать, что по стоимости ВУ составляют до 80—85% стоимости всего ПК.

Внешние устройства обеспечивают взаимодействие компьютера с окружающей сре­дой: пользователями, объектами управления и другими ПК.

Внешние устройства подключаются к системному блоку компьютера через специальные разъемы на задней стенке компьютера – порты ввода-вывода.

К внешним устройствам относятся:

Устройства ввода информации:

image001 клавиатура — устройство для ручного ввода числовой, текстовой и управляющей информации в ПК;
image001 графические планшеты (дигитайзеры) — для ручного ввода графи­ческой информации, изображений путем перемещения по планшету специального указателя (пера); при перемещении пера автоматически выполняется считывание координат его местоположения и ввод этих координат в ПК;
image001 сканеры (читающие автоматы) — для автоматического считыва­ния с бумажных носителей и ввода в ПК машинописных текстов, гра­фиков, рисунков, чертежей;
image001 устройства указания (графические манипуляторы) — для ввода гра­фической информации на экран дисплея путем управления движени­ем курсора по экрану с последующим кодированием координат курсо­ра и вводом их в ПК (джойстик — рычаг, «мышь», трекбол — шар в оправе, световое перо и др.);
image001 сенсорные экраны — для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд с полиэкрана дисплея в ПК:
image001 цифровые фото/видеокамеры

Устройства вывода информации:

графопостроители (плоттеры) — для вывода графической информации (графиков, чертежей, диаграмм, рисунков) на бумажный носитель;

принтеры печатающие устройства для вывода информации на бумажный носитель.

В матричных принтерах изображение формируется из точек ударным способом, поэтому их более правильно называть «ударно-матричные принтеры».

Струйные принтеры в печатающей головке вместо иголок имеют тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки чернил.

В лазерных принтерах применяется электрографический способ формирования изображений.

Лазер служит для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точечного электронного изображения.

Дата добавления: 2016-12-08 ; просмотров: 12618 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Что такое структура компьютера и как она представляется в графическом виде

Код ОГЭ: 1.4.2. Командное взаимодействие пользователя с компьютером, графический интерфейс пользователя.

Командное взаимодействие с компьютером — одно из самых давних. Основным устройством управления в данном случае является клавиатура. Пользователь вводит специальные управляющие команды (текстовые инструкции) в определенную строку, называемую командной строкой. В начале такой строки выводятся специальные знаки — приглашения. Они указывают, что компьютер ждет команд от пользователя. Исполнение команды начинается после ее утверждения, например, нажатием клавиши Enter.

Графический интерфейс реализован с помощью графических средств. Это более сложный тип интерфейса, в котором в качестве органа управления кроме клавиатуры может использоваться мышь или другое устройство позиционирования.

Характерным признаком графического интерфейса служат окна. Окно — это прямоугольная область экрана, где отображается информация программы. Каждая программа имеет хотя бы одно окно для взаимодействия с пользователем.

Современный графический интерфейс — многооконный, он предназначен для одновременной работы с несколькими программами и обмена данными между ними. Пользователь может работать с программами попеременно, переключаясь из одного окна в другое. Но в один момент времени можно вводить информацию только в одном окне, которое называется активным в текущий момент. Оно размещается поверх других окон.

Окно может находиться в одном из трех состояний:

Существует несколько типов окон, вид которых определяются отображаемой в них информацией.

Основные типы окон:

2019 06 24 23 03 21

Стандартные элементы, составляющие структуру окна любой папки:

2019 06 24 23 04 45

Вертикальные и горизонтальные линейки прокрутки (скроллинг). Служат для просмотра документа по вертикали и горизонтали. Появляются, если размер окна слишком мал и не вмещает все объекты. Полоса прокрутки имеет «ползунок» и две концевые кнопки со стрелками.

Диалоговое окно

Наиболее часто встречаются элементы управления диалогового окна:

2019 06 24 23 19 28

Различия между кнопками OK, Отменить, Применить в диалоговых окнах:

OK — сохраняет изменения и закрывает диалоговое окно;
Применить — сохраняет изменения и оставляет диалоговое окно открытым;
Отменить — отменяет изменения и закрывает диалоговое окно (аналог клавиши Esc).

В графическом интерфейсе различают главное, системное, контекстное меню и меню приложения. Главное меню предназначено для начала и окончания работы с компьютером, выбора программ для работы и проч. Системное меню позволяет управлять окнами — изменять их размеры, перемещать и т. д. Контекстное меню появляется при нажатии правой кнопки мыши. Оно содержит перечень свойств выделенного объекта и операций, разрешенных для него. Содержание контекстного меню зависит от позиции указателя мыши. Меню приложения предоставляет список команд конкретной программы.

Компьютерная графика – это совокупность методов и приемов для преобразования при помощи ЭВМ данных в графическое представление или графического представления в данные.

Конечным продуктом компьютерной графики является изображение (графическая информация). Изображение можно разделить на:

Рисунок – графическая форма изображения, в основе которой лежит линия.

Чертеж – это контурное изображение проекции некоторых реально существующих или воображаемых объектов.

Картина – тоновое черно-белое или цветное изображение.

Разрешение изображения – свойство самого изображения. Оно измеряется в точках на дюйм (dpi) и задается при создании изображения в графическом редакторе или с помощью сканера. Значение разрешения изображения хранится в файле изображения и неразрывно связано с другим свойством изображения – его физическим размером.

ВИДЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ

Растровый метод – изображение представляется в виде прямоугольной матрицы, каждая ячейка которой представлена цветной точкой.

Растровые изображения состоят из прямоугольных точек – растр. Растровые изображения обеспечивают максимальную реалистичность, поскольку в цифровую форму переводится каждый мельчайший фрагмент оригинала. В цифровом изображении каждая точка растра (пиксель) предоставлена единственным параметром – цветом. Такие изображения сохраняются в файлах гораздо большего объема, чем векторные, поскольку в них запоминается информация о каждом пикселе изображения, т.е. качество растровых изображений зависит от их размера.

Растровую графику применяют при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий.

Достоинства растровой графики:

программная независимость (форматы файлов, предназначенные для сохранения точечных изображений, являются стандартными, поэтому не имеют решающего значения, в каком графическом редакторе создано то или иное изображение);

Недостатки растровой графики:

значительный объем файлов (определяется произведением площади изображения на разрешение и на глубину цвета (если они приведены к единой размерности);

принципиальные сложности трансформирования пиксельных изображений;

эффект пикселизации – связан с невозможностью увеличения изображения для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение приводит к тому, что точки становятся крупнее. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удается, а увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает ее грубой;

Векторный метод – это метод представления изображения в виде совокупности отрезков и дуг и т. д. В данном случае вектор – это набор данных, характеризующих какой–либо объект.

Векторные изображения состоят из контуров. Контуры состоят из одного или нескольких смежных сегментов ограниченных узлами.

Сегменты могут иметь прямолинейную или криволинейную форму.

Замкнутые контуры могут иметь залив. Заливка может быть сплошная, градиентная, узорная, текстурная.

Любые контуры могут иметь обводку. Контур – понятие математическое и толщины он не имеет. Чтобы контур сделать видимым ему придают обводку – линию заданной толщины и цвета проведенную строго по контуру.

Векторные изображения строятся вручную, однако они могут быть также получены из растровых изображений с помощью трассировки.

Программные средства для работы с векторной графикой предназначены в первую очередь для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки.

Такие средства широко используют в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики много проще.

Достоинства векторной графики

полная свобода трансформации (изменение масштаба без потери качества и практически без увеличения размеров исходного файла);

небольшой размер файла по сравнению с растровым изображением;

прекрасное качество печати;

отсутствие проблем с экспортом векторного изображения в растровое;

объектно-ориентированный характер векторной графики (возможность редактирования каждого элемента изображения в отдельности);

Недостатки векторной графики

практически невозможно экспортировать из растрового формата в векторный (можно, конечно, трассировать изображение, хотя получить хорошую векторную картинку нелегко);

невозможно применение обширной библиотеки эффектов, используемых при работе с растровыми изображениями.

Сравнительная характеристика растровой и векторной графики

Способ представления изображения

Растровое изображение строится из множества пикселей

Векторное изображение описывается в виде последовательности команд

Представление объектов реального мира

Растровые рисунки эффективно используются для представления реальных образов

Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества

Качество редактирования изображения

При масштабировании и вращении растровых картинок возникают искажения

Векторные изображения могут быть легко преобразованы без потери качества

Особенности печати изображения

Растровые рисунки могут быть легко напечатаны на принтерах

Векторные рисунки иногда не печатаются или выглядят на бумаге не так, как хотелось бы

Фрактал – это геометрическая фигура, состоящая из частей и которая может быть поделена на части, каждая из которых будет представлять уменьшенную копию целого (по крайней мере, приблизительно)

Основное свойство фракталов — самоподобие. Любой микроскопический фрагмент фрактала в том или ином отношении воспроизводит его глобальную структуру. В простейшем случае часть фрактала представляет собой просто уменьшенный целый фрактал.

КЛАССЫ ПРОГРАММ ДЛЯ РАБОТЫ С РАСТРОВОЙ ГРАФИКОЙ

Средства создания изображений :

Эти программы ориентированы непосредственно на процесс рисования. В них акцент сделан на использование удобных инструментов рисования и на создание новых художественных инструментов и материалов.

Средства обработки изображений :

Эти растровые графические редакторы предназначены не для создания изображений «с нуля», а для обработки готовых рисунков с целью улучшения их качества и реализации творческих идей. Исходный материал для обработки на компьютере может быть получен разными путями: сканирование иллюстрации, загрузка изображения, созданного в другом редакторе, ввод изображения от цифровой фото- или видеокамеры, использование фрагментов изображений из библиотек клипартов, экспортирование векторных изображений.

Средства каталогизации изображений :

Программы-каталогизаторы позволяют просматривать графические файлы множества различных форматов, создавать на жестком диске удобные альбомы, перемещать и переименовывать файлы, документировать и комментировать иллюстрации.

Средства создания и обработки векторных изображений

В тех случаях, когда основным требованием к изображению является высокая точность формы, применяют специальные графические редакторы, предназначенные для работы с векторной графикой. Такая задача возникает при разработке логотипов компаний, при художественном оформлении текста (например, журнальных заголовков или рекламных объявлений), а также во всех случаях, когда иллюстрация является чертежом, схемой или диаграммой, а не рисунком. Наиболее распространены следующие программы:

Средства создания фрактальных изображений

● Fractal Design Painter (Corel Painter);

● Fractal Design Expression;

● Fractal Design Detailer;

НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ФОРМАТЫ ГРАФИЧЕСКИХ ФАЙЛОВ

Формат хранения – это способ кодировки графического изображения.

Форматы хранения растровых изображений:

Файлы в данном формате занимают значительный объем, для них характерно низкое качество изображений, выводимых на печать.

GIF ( CompuServeGraphics Interchange Format ). Формат поддерживает функции прозрачности цветов и некоторые виды анимации. Запись изображения происходит через строку, т.е. полукадрами, аналогично телевизионной системе развертки. Благодаря этому на экране сначала появляется картинка в низком разрешении, позволяющая представить общий образ, а затем загружаются остальные строки. Этот формат поддерживает 256 цветов. Один из цветов может получить свойство прозрачности благодаря наличию дополнительного двухбитового альфа-канала. Допускается включение в файл нескольких растровых изображений, воспроизводимых с заданной периодичностью, что обеспечивает демонстрацию на экране простейшей анимации.

Абсолютно новой функцией стала запись в файл информации о гамма-коррекции, т.е. поддержания одинакового уровня яркости изображения независимо от особенностей представления цвета в различных операционных системах и приложениях.

PCD ( PhotoCD Image Pac ). Разработан фирмой Kodak для хранения цифровых растровых изображений высокого качества. Файл имеет внутреннюю структуру, обеспечивающую хранение изображения с фиксированными величинами разрешений, и поэтому размеры любых файлов лишь незначительно отличаются друг от друга и находятся в диапазоне 4-5 Мбайт. Обеспечивает высокое качество полутоновых изображений.

TIFF (Tagged Image File Format). Считается лучшим форматом для записи полутоновых изображений.

Код ОГЭ: 1.4.2. Командное взаимодействие пользователя с компьютером, графический интерфейс пользователя.

Командное взаимодействие с компьютером — одно из самых давних. Основным устройством управления в данном случае является клавиатура. Пользователь вводит специальные управляющие команды (текстовые инструкции) в определенную строку, называемую командной строкой. В начале такой строки выводятся специальные знаки — приглашения. Они указывают, что компьютер ждет команд от пользователя. Исполнение команды начинается после ее утверждения, например, нажатием клавиши Enter.

Графический интерфейс реализован с помощью графических средств. Это более сложный тип интерфейса, в котором в качестве органа управления кроме клавиатуры может использоваться мышь или другое устройство позиционирования.

Характерным признаком графического интерфейса служат окна. Окно — это прямоугольная область экрана, где отображается информация программы. Каждая программа имеет хотя бы одно окно для взаимодействия с пользователем.

Современный графический интерфейс — многооконный, он предназначен для одновременной работы с несколькими программами и обмена данными между ними. Пользователь может работать с программами попеременно, переключаясь из одного окна в другое. Но в один момент времени можно вводить информацию только в одном окне, которое называется активным в текущий момент. Оно размещается поверх других окон.

Окно может находиться в одном из трех состояний:

Существует несколько типов окон, вид которых определяются отображаемой в них информацией.

Основные типы окон:

2019 06 24 23 03 21

Стандартные элементы, составляющие структуру окна любой папки:

2019 06 24 23 04 45

Вертикальные и горизонтальные линейки прокрутки (скроллинг). Служат для просмотра документа по вертикали и горизонтали. Появляются, если размер окна слишком мал и не вмещает все объекты. Полоса прокрутки имеет «ползунок» и две концевые кнопки со стрелками.

Диалоговое окно

Наиболее часто встречаются элементы управления диалогового окна:

2019 06 24 23 19 28

Различия между кнопками OK, Отменить, Применить в диалоговых окнах:

OK — сохраняет изменения и закрывает диалоговое окно;
Применить — сохраняет изменения и оставляет диалоговое окно открытым;
Отменить — отменяет изменения и закрывает диалоговое окно (аналог клавиши Esc).

В графическом интерфейсе различают главное, системное, контекстное меню и меню приложения. Главное меню предназначено для начала и окончания работы с компьютером, выбора программ для работы и проч. Системное меню позволяет управлять окнами — изменять их размеры, перемещать и т. д. Контекстное меню появляется при нажатии правой кнопки мыши. Оно содержит перечень свойств выделенного объекта и операций, разрешенных для него. Содержание контекстного меню зависит от позиции указателя мыши. Меню приложения предоставляет список команд конкретной программы.

5 видов компьютерной графики

Способы отображения иллюстраций на экране выделяются по следующим типам:

Что такое двухмерная графика

2d

Двухмерная графика – это, простая картинка, которая выглядит плоской, вследствие того, что в нем применяются только два измерения – ширина и высота. Несмотря на подобный вид у иллюстрации можно добиться объема с помощью света и теней, но не реалистичности, за исключением фотографий. 2D рисунки обычно используют для создания логотипов, макетов веб-сайтов, рекламных баннеров, интерфейсов, мультипликации и кинематографа.

Векторная графика

vector

Векторный рисунок можно представить в облике элементарных геометрических объектов: точки, прямые, кривые, окружности, многоугольники, и т.д. Фигурам присваиваются какие-либо качества, например, толщина линий, цвет заливки. Для создания иллюстраций используются формулы и координаты. К примеру, чтобы нарисовать треугольник нужно указать его вершины, цвет заполнения и обводку. Для сложных рисунков используют набор геометрических фигур, которые собираются вместе как аппликация из бумаги на уроке труда в начальной школе, но при этом сохраняется возможность в дальнейшем редактировать получившеюся картинку.

Преимуществами векторной графики считаются:

Отрицательными сторонами векторов являются:

Векторные картинки широко востребованы на предприятиях, занимающихся проектированием, конструкторских бюро, в рекламных агентствах, типографиях, и т. д. Графические редакторы, работающие с данным иллюстрациями, являются: Adobe Illustrator, Corel Draw, AutoCad, ArhiCad.

Растровая графика

photo

Растровые изображения представляет из себя, нечто, похожее на клетчатый лист бумаги, где одна клетка, это одна точка–пиксель, а образуемые ими строки и столбцы собираются в матрицу (растр). У каждого пикселя свой цвет и место, где он расположен. В комплексе, все пикселе образуют изображение.

Растровые изображения обладают следующими характеристиками:

К плюсам растра относится:

К минусам растровых изображений можно отнести следующее:

Фрактальная графика

fractal

Во фрактальной графике реализован принцип наследования геометрических качеств, передающихся от одного элемента к другому. Основана данная модель на математических вычислениях (формулах) и так как детализированного описания мелких составляющих не требуется, то обрисовать такой объект можно несколькими уравнениями, результаты которых в дальнейшем машина отображает автоматически, и не требует хранения в памяти компьютера каких-либо объектов. Фрактальный принцип отображения графики нашел широкое применение во многих областях компьютерной графики, науки и искусства. Фракталы широко применяются в растровой, векторной и 3D графике. Можно отметить несколько программ для генерирования фракталов: Fractal Explorer, Apophysis, Mandelbulb3D.

Трехмерная графика

3d

Трехмерная графика работает с объектами в трёхмерном пространстве – ширина, высота и глубина. Предметы моделируются и перемещаются в виртуальном пространстве и могут быть рассмотренными под различным углом.

Трехмерные модели могут быть двух типов:

Трехмерная графика встречается повсеместно и используется в создании изображений во всевозможных областях деятельности человека: машиностроение, архитектура, дизайн интерьера, реклама, игровая и кино индустрия, интерактивные обучающие проекты. Можно выделить следующие редакторы: 3ds Max, Autodesk Maya, Cinema 4D, Blender.

Но так или иначе есть только один способ визуализации – это растр, т. к. любой монитор выводит изображение только в таком виде. А визуализация графики бывает только 2 типов – растровая и векторная, ибо 3D существует только в нашем воображении.

Источник

Мир познаний
Добавить комментарий

Adblock
detector