ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНОВ ВНУТРЕННИХ ДЕЛ.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНОВ ВНУТРЕННИХ ДЕЛ.

Учебное пособие

для обучения всех категорий сотрудников системы МВД России.

ЧЕЛЯБИНСК

Учебное пособие «Информационные технологии в деятельности органов внутренних дел». Челябинский юридический институт МВД России, Учебный центр ГУВД Челябинской области, 2008 год, 305 с.

Данное учебно-методическое пособие подготовлено преподавателем кафедры управления, информатики, психологии и педагогики, к.т.н., майором милиции Давыдовым А.С., преподавателем цикла связи и вычислительной техники Учебного центра ГУВД по Челябинской области майором милиции Масловой Т.В.

Рецензенты:

- заместитель начальника кафедры информационных систем Санкт-Петербурского университета МВД России, кандидат юридических наук, доцент, подполковник милиции О.Г. Смирнова;

- доцент кафедры «Технологии машиностроения» Южно-уральского государственного университета, кандидат технических наук, доцент А.В. Выбойщик;

- начальник цикла криминалистики и спецтехники учебного центра при УВД по Оренбургской области подполковник милиции П.И. Петайкин;

- начальник учебного центра при ГУВД по Алтайскому краю полковник милиции Н.Г. Тарасов

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.. 6

Тема № 1. Информация и информатика.. 9

1.1. Информатика — предмет и задачи. 9

1.2. Информация в современном мире. 12

1.3. Меры информации. 15

1.4. Качество информации. 18

1.5. Классификация информации. 20

1.6. Представление информации в ЭВМ.. 22

1.7. История возникновения и развития ЭВМ. Основные типы компьютеров. 26

Тема №2. Аппаратный состав персонального компьютера.. 32

2.1. Общие положения. 32

2.2. Принципы работы компьютера. 32

2.3. Состав персонального компьютера. 33

2.4. Видеотерминальная система. 61

2.5. Клавиатура. 68

2.6. Дополнительные устройства компьютера. 72

Тема №3. Программное обеспечение персонального компьютера.. 81

3.1. Понятие программного обеспечения. 81

3.2. Классификация программного обеспечения. 83

3.3. Файловая система. 96

Тема № 4. Компьютерные сети.. 103

4.1. Понятие компьютерной сети, каналы связи. 103

4.2. Глобальные вычислительные сети. 108

4.3. Локальные вычислительные сети. 128

Тема № 5. Базы данных.. 134

5.1. Понятие Базы Данных. 134

5.2.Организация хранения данных. 136

5.3.Системы управления базами данных. 148

5.4. Разработка базы данных. 154

5.5. Автоматизированные системы регионального уровня. 157

5.5.1. Автоматизированная Информационно - Справочная Система (АИСС " СТАТИСТИКА-РЕГИОН" ) 164

5.5.2. Оперативно-справочные картотеки. 169

5.5.3. Руководство оператора ОСК по вводу установочных данных. 189

5.5.4. Руководство оператора по обработке требований на проверку по базе ОСК. 198

5.6. Единая информационно-телекоммуникационная инфраструктура МВД России 205

Тема № 6. Текстовый редактор MS Word.. 213

6.1. Введение. 213

6.2. Ввод и редактирование текста. 215

6.3. Работа с файлами. 216

6.4. Операции с фрагментами текста. 218

6.5. Форматирование документа. 219

6.6. Использование стилей. 223

6.7. Создание и редактирование таблиц. 224

6.8. Работа в режиме структуры.. 228

6.9. Проверка орфографии. 229

6.10. Печать документов. 230

Тема №7. Табличный процессор MS Excel.. 232

7.1. Назначение программы.. 232

7.2. Ввод и редактирование данных. 234

7.3. Вычисления в Excel. 236

7.4. Создание и редактирование диаграмм.. 238

7.5. Обработка списков. 240

7.6. Сводные таблицы.. 241

7.7. Справочные сведения о некоторых функциях. 245

Тема № 8. Справочные правовые системы... 247

8.1. Введение. 247

8.2. Показатели качества СПС.. 253

8.3. Информационные ресурсы СПС.. 253

8.4. Основная информация СПС.. 255

8.5. Дополнительная информация СПС.. 256

8.6. Экономическая информация в СПС.. 258

8.7. Поисковые возможности СПС.. 260

8.8. Аналитические возможности СПС.. 261

8.9. Сервисные функции СПС.. 263

Тема № 9. Защита информации в компьютерных системах и борьба с компьютерной преступностью... 265

9.1. Экономическая основа компьютерных преступлений и борьба с ними в сфере правоохранительной деятельности. 265

9.2. Значение защиты информации. 272

9.3. Защита носителей информации. 276

9.4. Защита информации. 279

9.5. Резервное копирование информации. Сжатие данных. 287

9.6. Простейшие практические меры защиты информации. 298

Литература.. 303

Введение

В условиях информатизации современного общества деятельность сотрудника правоохранительных органов тесно связана с информационными процессами, т. е. процессами получения, накопления, преобразования, отображения и выдачи информации. Проведение большого объема работ по сбору и переработке информации, ее осмыслению и анализу, поиску рационального решения невозможны без применения вычислительной техники. Для того чтобы на должном уровне выполнять свои профессиональные обязанности сотрудники органов внутренних дел должны иметь навыки работы с современными средствами компьютерной обработки информации, обладать знаниями и умениями в области информационных технологий.

Мы живем в динамично развивающемся мире. Можно с уверенностью утверждать, что основой научно-технического прогресса в современных условиях являются информационные технологии, применение которых в любой сфере деятельности способствует ее интенсивному развитию. С другой стороны, верно и обратное утверждение. Проникновение вычислительной техники и информационных технологий в различные сферы человеческой деятельности служит движущим импульсом развития самих информационных технологий. Информатика все больше специализируется. В настоящее время существуют тысячи технологий компьютерной обработки информации, предоставляющих пользователям широкий арсенал средств выполнения своих профессиональных задач. Сегодня уже нельзя просто «иметь навыки работы», необходимо специализироваться, знать определенные информационные технологии, уметь работать в конкретных программных средах и даже с конкретным набором инструментальных средств.

Особенность информатики состоит в динамичном изменении ее основного предмета – информационных технологий, развитие которых в последнее десятилетие можно охарактеризовать термином «взрыв». Именно взрывной характер развития информатики приводит к тому, что знания специалиста в этой предметной области устаревают примерно через 2 года. Для сравнения: знания инженера середины XIX века оставались актуальными и через 50 лет.

Возникает вопрос: «Насколько необходима «гонка» за новыми программными продуктами, при условии, что информационные технологии, в основе своей остаются неизменными»? Например, фирма Microsoft Corp., с 1995 по 2002 годы выпустила четыре версии популярного интегрированного пакета Microsoft Office.

Однозначно ответить на этот вопрос довольно сложно. Сравнение, например, интерфейса и функциональных возможностей процессора Word из офисных пакетов версий 1997 и 2002 года, показывает, что его среда существенно обновилась и не только внешне. Система становится более «интеллектуальной» и отображает только наиболее часто используемые пункты меню. Некоторые команды меню содержат потенциальные возможности системы. Обращение к такой команде приводит к автоматической инсталляции соответствующего компонента. Принципиально изменен и буфер обмена. Появляется возможность накопления в нем информации независимо от версии установленной операционной системы. Так, буфер обмена Microsoft Office 97 мог хранить только один элемент информации, а в буфере обмена офисных пакетов 2000 и 2002 года можно сохранять соответственно до 12 и до 24 фрагментов информации.

Список новаций можно было бы продолжать и дальше, но очевидно то, что использование последних версий программных продуктов, изучение и применение новых информационных технологий вызвано не бездумным желанием пользователей следовать моде или привычке, а продиктовано стремительным ходом развития компьютерных средств обработки информации на основе новейших достижений науки и техники.

Для того, чтобы без затруднений осваивать новые технологии обработки информации и на этой основе более эффективно решать профессиональные задачи сотрудник правоохранительных органов должен иметь определенный уровень теоретических знаний в области базовых информационных технологий, т. е. использующихся повсеместно, независимо от предметной области. Это технологии подготовки текстовых документов, организации баз данных и работы с ними, анализа данных на основе использования электронных таблиц, работы в локальных и глобальных компьютерных сетях, обеспечения сохранности информации, хранящейся в ЭВМ.

Без знания общих теоретических основ информационной технологии невозможно на хорошем уровне овладеть каким-либо конкретным программным продуктом. Таким образом, знание базовых информационных технологий, устойчивое владение навыками обработки информации являются главными составляющими информационной культуры специалиста, необходимыми в будущей практической деятельности сотрудников органов внутренних дел.

Меры информации

Для измерения информации вводятся два параметра: количество информации I и объем данных V_Д.

Эти параметры имеют разные выражения и интерпретацию в зависимости от рассматриваемой формы адекватности. Каждой форме адекватности соответствует своя мера количества информации и объема данных.

Синтаксическая мера информации

Эта мера количества информации оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту.

Объем данных V_Д в сообщении измеряется количеством символов (разрядов) в этом сообщении. В различных системах счисления один разряд имеет различный вес и соответственно меняется единица измерения данных: [3]

· в двоичной системе счисления единица измерения — бит (bit — binary digit — двоичный разряд). В современных ЭВМ наряду с минимальной единицей измерения данных «бит» широко используется укрупненная единица измерения «байт», равная 8 бит.

· в десятичной системе счисления единица измерения — дит (десятичный разряд).

Пример 1.1. Сообщение в двоичной системе в виде восьмиразрядного двоичного кода 10111011 имеет объем данных V_д = 8 бит.

Сообщение в десятичной системе в виде шестиразрядного числа 275903 имеет объем данных V_д = 6 дит.

Количество информации I на синтаксическом уровне невозможно определить без рассмотрения понятия неопределенности состояния системы (энтропии системы). Действительно, получение информации о какой-либо системе всегда связано с изменением степени неосведомленности получателя о состоянии этой системы. Рассмотрим это понятие.

Пусть до получения информации потребитель имеет некоторые предварительные (априорные) сведения о системе a. Мерой его неосведомленности о системе является функция H(a), которая в то же время служит и мерой неопределенности состояния системы.

После получения некоторого сообщения b получатель приобрел некоторую дополнительную информацию I_b(a), уменьшившую его априорную неосведомленность так, что апостериорная (после получения сообщения b) неопределенность состояния системы стала H_b(a).

Тогда количество информации I_b(a) о системе, полученной в сообщении b, определится как

I_b(a) = H(a) - H_b(a), (1.1)

т. е. количество информации измеряется изменением (уменьшением) неопределенности состояния системы.

Если конечная неопределенность H_b(a) обратится в нуль, то первоначальное неполное знание заменится полным знанием и количество информации I_b(a)=H(a). Иными словами, энтропия системы H(a) может рассматриваться как мера недостающей информации.

Для оценки степени информативности (лаконичности) сообщения используется коэффициент Y, определяющийся отношением количества информации к объему данных, т.е.

причем 0< Y< 1. (1.2)

С увеличением Y уменьшаются объемы работы по преобразованию информации (данных) в системе. Поэтому стремятся к повышению информативности, для чего разрабатываются специальные методы кодирования информации.

Семантическая мера информации

Для измерения смыслового содержания информации, т.е. ее количества на семантическом уровне, наибольшее признание получила тезаурусная мера, которая связывает семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Для этого используется понятие «тезаурус пользователя».

Тезаурус — это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.

В зависимости от соотношений между смысловым содержанием информации S и тезаурусом пользователя S_p изменяется количество семантической информации I_c воспринимаемой пользователем и включаемой им в дальнейшем в свой тезаурус. Характер такой зависимости показан на рис. 1.1. Рассмотрим два предельных случая, когда количество семантической информации I_с равно 0:

· при S_p » 0 пользователь не воспринимает, не понимает поступающую информацию;

· при S_p® ∞ пользователь все знает, и поступающая информация ему не нужна.

Рис. 1.1. Зависимость количества семантической информации, воспринимаемой потребителем, от его тезауруса Ic = f(S_p)

Максимальное количество семантической информации I_c потребитель приобретает при согласовании ее смыслового содержания S со своим тезаурусом S_p (S_p = S_{p opt}), когда поступающая информация понятна пользователю и несет ему ранее не известные (отсутствующие в его тезаурусе) сведения.

Следовательно, количество семантической информации в сообщении, количество новых знаний, получаемых пользователем, является величиной относительной. Одно и то же сообщение может иметь смысловое содержание для компетентного пользователя и быть бессмысленным (семантический шум) для пользователя некомпетентного.

При оценке семантического (содержательного) аспекта информации необходимо стремиться к согласованию величин S и S_p.

Прагматическая мера информации

Эта мера определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем поставленной цели. Эта мера также величина относительная, обусловленная особенностями использования этой информации в той или иной системе.

Качество информации

Возможность и эффективность использования информации обусловливаются такими основными ее потребительскими показателями качества, как репрезентативность, содержательность, достаточность, доступность, актуальность, своевременность, точность, достоверность, устойчивость.

Репрезентативность информации связана с правильностью ее отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта. Важнейшее значение здесь имеют:

· правильность концепции, на базе которой сформулировано исходное понятие;

· обоснованность отбора существенных признаков и связей отображаемого явления.

Нарушение репрезентативности информации приводит нередко к существенным ее погрешностям.

Содержательность информации отражает семантическую емкость, равную отношению количества семантической информации в сообщении к объему обрабатываемых данных, т.е. (1.3)

Наряду с коэффициентом содержательности С, отражающим семантический аспект, можно использовать и коэффициент информативности (по Шеннону), характеризующийся отношением количества синтаксической информации к объему данных (1.4)

Достаточность (полнота) информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения состав (набор показателей). Понятие полноты информации связано с ее смысловым содержанием (семантикой) и прагматикой. Как неполная, т.е. недостаточная для принятия правильного решения, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений.

Доступность информации восприятию пользователя обеспечивается выполнением соответствующих процедур ее получения и преобразования. Например, в информационной системе информация преобразовывается к доступной и удобной для восприятия пользователя форме. Это достигается, в частности, и путем согласования ее семантической формы с тезаурусом пользователя.

Актуальность информации определяется степенью сохранения ценности информации для управления в момент ее использования и зависит от динамики изменения ее характеристик и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации.

Своевременность информации означает ее поступление не позже заранее назначенного момента времени, согласованного с временем решения поставленной задачи.

Точность информации определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.

Достоверность информации определяется ее свойством отражать реально существующие объекты с необходимой точностью. Измеряется достоверность информации доверительной вероятностью необходимой точности, т.е. вероятностью того, что отображаемое информацией значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности.

Устойчивость информации отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности.

Классификация информации

В основу классификации информации положено пять наиболее общих признаков: место возникновения, стадия обработки, способ отображения, стабильность, функция управления.[4]

Классификация информации представлена на рис. 1.2.

Рис.1. 2.Классификация информации, циркулирующей в организации

Место возникновения. По этому признаку информацию можно подразделить на входную, выходную, внутреннюю и внешнюю.

Входная информация – это информация, поступающая в организацию (подразделение).

Выходная информация – это информация, поступающая из организации в другую организацию (подразделение).

Внутренняя информация возникает внутри объекта, внешняя информация – за пределами объекта.

Стадия обработки. По стадии обработки информация может быть первичной, вторичной, промежуточной, результатной.

Первичная информация – это информация, которая возникает непосредственно в процессе деятельности объекта и регистрируется на начальной стадии.

Вторичная информация - это информация, которая получается в результате обработки первичной информации и может быть промежуточной и результатной.

Промежуточная информация используется в качестве исходных данных для последующих расчетов.

Результатная информация получается в процессе обработки первичной и промежуточной информации и используется для выработки управленческих решений.

Способ отображения. По способу отображения информация подразделяется на текстовую и графическую.

Текстовая информация – это совокупность алфавитных, цифровых и специальных символов, с помощью которых представляется информация на физическом носителе (бумага, изображение на экране дисплея).

Графическая информация – это различного рода графики, диаграммы, схемы, рисунки и т.д.

Стабильность. По стабильности информация может быть переменной (текущей) и постоянной (условно-постоянной).

Переменная информация отражает фактические количественные и качественные характеристики деятельности организации. Она может меняться для каждого случая как по назначению, так и по количеству.

Постоянная (условно-постоянная) информация – это неизменная и многократно используемая в течение длительного периода времени информация. Постоянная информация может быть справочной, нормативной, плановой:

· постоянная справочная информация включает описание постоянных свойств объекта в виде устойчивых длительное время признаков. Например, номер зачетной книжки;

· постоянная нормативная информация содержит местные, отраслевые и общегосударственные нормативы. Например, тарифная сетка оплаты государственных служащих;

· постоянная плановая информация содержит многократно используемые в организации плановые показатели.

Функция управления. По функциям управления обычно классифицируют экономическую информацию. При этом выделяют следующие группы: плановую, нормативно-справочную, учетную и оперативную (текущую).

Пример 1.3.

101110, 101₍₂₎ = 1∙ 2⁵+0∙ 2⁴+1∙ 2³+1∙ 2²+1∙ 2¹+0∙ 2⁰+1∙ 2^-1+0∙ 2^-2+1∙ 2^-3= 46, 625₍₁₀₎,

т.е. двоичное число 101110, 101 равно десятичному числу 46, 625.

Вся информация (данные) представлена в ЭВМ в виде двоичных кодов. Для удобства работы введены следующие термины, обозначающие совокупности двоичных разрядов (таблица 1.1). Эти термины обычно используются в качестве единиц измерения объемов информации, хранимой или обрабатываемой в ЭВМ ].

Последовательность нескольких битов или байтов часто называют полем данных. Биты в числе (в слове, в поле и т.п.) нумеруются справа налево, начиная с 0-го разряда. В ПК могут обрабатываться поля постоянной и переменной длины.

Таблица 1.1.

Двоичные совокупности

Количество двоичных разрядов в группе			8*1024	8*1024²	8*1024³	8*1024⁴
Наименование единицы измерения информации	Бит	Байт	Килобайт (Кбайт)	Мегабайт (Мбайт)	Гигабайт (Гбайт)	Терабайт (Тбайт)

Поля постоянной длины:

слово — 2 байта двойное слово — 4 байта

полуслово — 1 байт расширенное слово — 8 байт

Числа с фиксированной запятой чаще всего имеют формат слова и полуслова, числа с плавающей запятой — формат двойного и расширенного слова.

Поля переменной длины могут иметь любой размер от 0 до 256 байт, но обязательно равный целому числу байтов.

Для обработки на ЭВМ текстовой информации обычно при вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешние устройства (монитор или принтер) для восприятия человеком по этим числам строятся соответствующие изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов. Для кодирования 256 различных символов необходимо использовать восемь двоичных разрядов. Этого достаточно, чтобы различными комбинациями восьми битов выразить все символы английского и русского языков, как строчные, так и прописные, а также знаки препинания, символы основных арифметических действий и некоторые общепринятые специальные символы.

Технически это выглядит очень просто, однако всегда существовали достаточно веские организационные сложности. В первые годы развития вычислительной техники они были связаны с отсутствием необходимых стандартов, а в настоящее время вызваны, наоборот, изобилием одновременно действующих и противоречивых стандартов. Для того чтобы весь мир одинаково кодировал текстовые данные, нужны единые таблицы кодирования, а это пока невозможно из-за противоречий между символами национальных алфавитов, а также противоречий корпоративного характера.

При разработке IBM PC фирма IBM заложила в знакогенераторы видеоконтроллеров кодировку символов, разработанную Институтом стандартизации США (ANSI – American National Standard Institute). Производители принтеров и других устройств также стали следовать предложенной фирмой IBM кодировке, так что она стала фактическим стандартом, получив название таблицы ASCII (American Standard Code for Information Interchange — Американский стандартный код для обмена информацией). В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования – базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255. Базовая таблица является международной и используется для кодирования управляющих символов, цифр и букв латинского алфавита; в расширении стандарта кодируются символы псевдографики и буквы национального алфавита (естественно, в разных странах разные).

Первые 32 кода базовой таблицы, начиная с нулевого, отданы производителям аппаратных средств (в первую очередь производителям компьютеров и печатающих устройств). В этой области размещаются так называемые управляющие коды, которым не соответствуют никакие символы языков, и соответственно, эти коды не выводятся ни на экран, ни на устройства печати, но с их помощью можно управлять тем как производится вывод прочих данных.

Начиная с кода 32 по 127 размещены коды символов английского алфавита, знаков препинания, арифметических действий и некоторых вспомогательных символов.

Аналогичные системы кодирования текстовых данных были разработаны в других странах. Так, например. в СССР в этой области действовала система кодирования КОИ-7 (код обмена информации семизначный). Однако поддержка производителей оборудования и программ вывела американский код ASCII на уровень международного стандарта, и национальным системам кодирования пришлось «отступить» во вторую, расширенную часть системы кодирования. определяющую значения кодов со 128 по 255. Отсутствие единого стандарта в этой области привело к существованию множества одновременно действующих кодировок.

Так фирма Microsoft разработала для Windows новую кодовую таблицу, получившую название ANSI-кодировка. В русской версии Windows используется модифицированная «русская» версия ANSI-таблицы, известная как кодировка Windows-1251. Учитывая широкое распространение операционных систем и других программ компании Microsoft в России, кодировка Windows-1251 глубоко закрепилась и нашла широкое распространение. Эта кодировка используется на большинстве локальных компьютеров, работающих на платформе Windows.

Другая распространенная кодировка носит название КОИ-8 (код обмена информацией восьмизначный) – ее происхождение относится ко временам действия Совета Экономической Взаимопомощи государств Восточной Европы. Сегодня кодировка КОИ-8 имеет широкое распространение в компьютерных сетях на территории России и в российском секторе Интернета.

Международный стандарт в котором предусмотрена кодировка символов русского алфавита, носит название кодировки ISO (International Standard Organization – Международный институт стандартизации). На практике данная кодировка используется редко.

На компьютерах, работающих в операционных системах MS-DOS, могут действовать еще две кодировки (кодировка ГОСТ и кодировка ГОСТ-альтернативная). Первая из них считалась устаревшей даже в первые годы появления персональной вычислительной техники, но вторая используется и по сей день.

В связи с изобилием систем кодирования текстовых данных, действующих в России, возникает задача международного преобразования данных – это одна из распространенных задач информатики.

Если проанализировать организационные трудности, связанные с созданием единой системы кодирования текстовых данных, то можно прийти к выводу, что они вызваны ограниченным набором кодов (256). В то же время очевидно. что если кодировать символы не восьмиразрядными двоичными числами, а числами с большим количеством разрядов, то и диапазон возможных значений кодов станет намного больше. Такая система, основанная на 16-разрядном кодировании символов, получила название универсальной – UNICODE. Шестнадцать разрядов позволяют обеспечить уникальные коды для 65 536 различных символов – этого поля достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков планеты.

Несмотря на очевидность такого подхода. простой механический переход на данную систему долгое время сдерживался из-за недостаточных ресурсов средств вычислительной техники ( в системе кодирования UNICODE все текстовые документы становятся вдвое длиннее). Во второй половине 90-х годов технические средства достигли необходимого уровня обеспечения ресурсами, и сегодня мы наблюдаем постепенный перевод документов и программных средств на универсальную систему кодирования.

Общие положения

В настоящее время в мире работают тысячи фирм производителей компьютерной техники и ее элементов. Главными фирмами разработчиками и производителями микропроцессоров являются Intel и Motorola.

Существует несколько ветвей развития персональных компьютеров, “законодателями моды” для этих ветвей являются фирмы IBM – International Business Machines corporation (компьютеры РС ХТ/АТ, РS/2), Арр1е (компьютеры Macintosh, Power РС), DEC, SW Microsystems (компьютеры SUN).

Компьютеры разных ветвей программно и, тем более, аппаратно несовместимы, но некоторые производители программ создают версии одного и того же продукта для разных типов компьютеров.

Флагманом мировой компьютерной индустрии, определяющим на протяжении всей ее почти полувековой истории уровень компьютерной техники, являлась корпорация IBM. На данный момент существуют фирмы производящие персональные компьютеры имеющие аналогичную архитектуру: НР – Hewlett Packard, Dell, Compaq, Acer. Сейчас можно говорить об отдельной ветви развития ПК, IBM совместимых компьютеров с открытой архитектурой. Под открытой архитектурой понимается принцип, при котором, персональный компьютер проектируется и выпускается не как единое техническое устройство, а как совокупность отдельных блоков, каждый из которых может производиться различными фирмами, и эти блоки сопрягаются друг с другом.

Принципы работы компьютера

При создании первых компьютеров в 1945 г. английский математик Джон фон Нейман описал, из каких основных блоков должен состоять компьютер, чтобы он был универсальным и эффективным устройством по обработке информации. Эти основы конструкции компьютера называются принципами фон Неймана. Конфигурация любой ЭВМ в настоящее время основывается на данных принципах, и компьютер имеет в своем составе следующие устройства:

1. Арифметически - логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;

2. Устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;

3. Запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных;

4. Внешние устройства для ввода - вывода информации.

Схема устройства ЭВМ приведена на рис.2.1

управляющие связи

информационные связи

Рис. 2.1 Схема устройства ЭВМ

Видеотерминальная система

Видеоадаптер

Видеотерминальная система включает в себя видеоадаптер и монитор. Видеоадаптер (Video controller card - плата видеоконтроллера) располагается на системной плате или устанавливается в слот системной шины. Она используется для вывода информации на монитор.

Видеоадаптер характеризуется:

- разрядность шины данных;

- “интеллектуальностью” (ускорители или акселераторы, сопроцессоры). Сопроцессоры ускоряют работу компьютера за счет самостоятельного выполнения некоторых операций. Чаще всего это:

- перемещение фрагментов растрового изображения;

- рисование линий и прямоугольников;

- закрашивание области;

- кэширование шрифтов;

- поддержка аппаратного курсора;

- обработка двумерных массивов;

- функции булевой алгебры.

В отличии от сопроцессоров, акселераторы - устройства с фиксированным набором функций и ориентацией на конкретные программы и приложения. Эти микросхемы обычно содержат внутренний кэш с методом чтения вперед.

В видео картах обычно используются микросхемы DRAM либо VRAM (Video-RAM). VRAM - специальные двухпортовые микросхемы памяти, позволяющие выполнять чтение и запись одновременно. Существуют два стандарта для кабеля монитор-видеоадаптер:

-9-контактный DB-shell; ТТЛ-сигналы; MGA, CGA, EGA.

-15-контактный DB-shell; аналоговые сигналы; VGA, SVGA.

Основные стандарты видеоадаптеров:

- MDA (Monochrome Display Adapter) монохромный дисплейный адаптер. Разрешающая способность - 720x348 точек. Монохромное изображение, текстовый режим: 25 строк по 80 символов в строке.

- CGA (Color Graphics Adapter)- цветной графический адаптер. Разрешающая способность 640x200 точек в текстовом режиме и 320x200 в графическом. Количество цветов - 16 в текстовом, по 4 из палитры в 16 цветов - в графическом.

- MGA (Monochrome Graphics Adapter) - монохромный графический адаптер. В отличии от MDA может работать в графическом режиме.

- EGA (Enhanced Graphics Adapter) - улучшенный графический адаптер. Разрешающая способность - 640x350 точек в графическом режиме при 16 цветах из палитры в 64 цвета.

- VGA (Video Graphics Adapter) – видеографическая матрица. Обеспечивает разрешение 640x480 точек при 16 цветах 320x200 при 256 цветах.

- SVGA (Super VGA) - поддерживает режимы до 1024x768 точек при использовании от 16 до 65536 цветов.

Монитор

Монитор является одним из наиболее эффективных средств общения человека с компьютером. Посредством монитора диалог человек-компьютер становится более простым и удобным. На экране дисплея отображаются вводимые команды и данные; сообщения операционной системы, информирующей пользователя о состоянии компьютера в ходе решения задач; директивы, требующие от пользователя выполнения тех или иных действий.

Характеристики монитора. Современные настольные компьютеры используют мониторы на базе электронно-лучевых трубок ( ЭЛТ } или CRT (Cathode Ray Terminal) – монитор на катодно-лучевой трубке и жидкокристаллические ( ЖК ) или LCD дисплеи (Liquid Crystal Display).

Мониторы на ЭЛТ бывают монохромными (используется два цвета) и цветными.

Принцип действия таких мониторов заключается в том, что испускаемый электронной пушкой пучок электронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение. Таким образом, любое изображение на мониторе состоит из множества светящихся дискретных точек, называемых также пикселями (pixel- picture element).

У цветных мониторов, в ЭЛТ расположены три электронные пушки - по одной на каждый из основных цветов: красный (Red), зеленый (Blue) и синий (Green). Пушки испускают бесцветные пучки электронов, отклоняющая система, расположенная на горловине трубки, направляет их на экран так, чтобы каждый из трех пучков попадал на соответствующий люминофор - красный, синий и зеленый. И эти тройки образуют точки, или элементы изображения - пиксели. Экран цветной ЭЛТ покрыт сотнями тысяч капелек люминофоров, выстроенных в горизонтальные и вертикальные ряды. Прежде чем достичь экрана, электронные пучки проходят через маску - тонкую металлическую пластину с микроскопическими отверстиями (сетку). Она задерживает рассеянные электроны, которые могли бы вызвать размазывание изображения. Под воздействием электронов люминофоры каждого пикселя светятся своим цветом. Человеческий глаз воспринимает это свечение как широкую гамму цветов, в зависимости от интенсивности каждого из пучков.

Жидкокристаллические мониторы отличаются малой толщиной и плоским экраном, но стоимость их выше, по сравнению с мониторами на ЭЛТ. Различают жидкокристаллические мониторы с активной матрицей (более качественные, с большим углом обзора, но более дорогие) и пассивной матрицей (более бледным изображением, заметными следами смены кадров).

В последнее время появились плазменные мониторы, обладающие высоким качеством изображения и большими размерами.

Наиболее важные характеристики монитора:

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒