Что такое мультимедийный компьютер?

Внутренние устройства системного блока.

Материнская плата - основная плата компьютера. На ней  размещаются:

процессор - основная микросхема, выполняющая арифметические и логические операции - мозг компьютера. Процессор состоит из ячеек, похожих  на ячейки оперативной памяти, но в  этих ячейках данные могут не только храниться, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора называются регистрами. Часть регистров являются коиандными, то есть такими, которые воспринимают данные как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Управляя засылкой данных в разные регистры, можно управлять обработкой данных. На этом оснолвано исполнение программ. С остальными устройствами процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами. Основных шин три: шина данных, адресная шина и командная шина. Адресная шина состоит из 32 параллельных проводников(32-разрядная). По ней передаются адреса ячеек оперативной памяти. К ней подключается процессор для копирования данных из ячейки ОП в один из своих регистров. Само копирование происходит по шине данных. В современных компьютерах она, как правило, 64-разрядная, т.е. одновременно на обработку поступает 8 байт. По командной шине передаются команды из той области ОП, в которой храняться программы. В большинстве современных компьютеров командная шина 32-разрядная, но есть уже и 64-разрядные.

Основными характеристиками процессора являются разрядность, тактовая частота и кэш-память. Разрядность  указывает, сколько бит информации процессор может обработать за один раз(один такт). Тактовая частота определяет количество тактов за секунду, например, для процессора выполняющего около 3 миллиардов тактов за секунду тактовая частота равнв 3 Ггц/сек. Обмен данными внутри процессора происходит быстрее, чем с оперативной памятью. Для того, чтобы уменьшить число обращений к ОП, внутри процессора создают буферную область - кэш-память. Принимая данные из ОП, процессор одновременно записывает их в кэш-память. При последующем обращении процессор ищет данные в кэш-памяти. Чем больше кэш-память, тем быстрее работает компьютер.

микропроцессорный комплект(чипсет) - набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств и определяющих основные функциональные возможности материнской платы.

шины - наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами  между внутренними устройствами .

оперативная память - набор микросхем, предназначенных  для временного хранения данных

Оперативная память(RAM - random access memory) - массив ячеек, способных хранить данные. память может быть динамической и статической. Ячейки динамической памяти можно представить в виде микроконденсаторов, накапливающих электрический заряд. Динамическая память является основной оперативной памятью компьютера. Ячейки статической памяти представляют собой тригеры -элементы в которых хранится не заряд, а состояние(включен/выключен). Этот вид памяти более быстрый, но и более дорогой и используется в т.н. кэш-памяти, предназначенной для оптимизации работы процессора. Оперативная память размещается на стандартных панельках(модулях, линейках). Модули вставляются в специальные разъёмы на материнской плате.

ПЗУ - постоянное запоминающее устройство. В момент включения компьютера его оперативная память пуста. Но процессору, чтобы начать работать, нужны команды. Поэтому сразу  после включения на адресной шине выставляется стартовый адрес. Это  происходит аппаратно. Этот адрес указывает  на ПЗУ. В ПЗУ находятся "зашитые" программы, которые записываются туда при создании микросхем ПЗУ и  образуют базовую систему ввода-вывода(BIOS - Base Input/Output System). Основное назначение этого пакета - проверить состав и работоспособность базовой конфигурации компьютера и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жёстким диском и дисководом гибких дисков.

разъёмы для подключения  дополнительных внутренних устройств(слоты).

Жёсткий диск.

Жёсткий диск - устройство для долговременного хранения больших  объёмов данных и программ.

На самом деле, это не один диск, а группа дисков, имеющих магнитное покрытие и  вращающихся с высокой скоростью. Над поверхностью каждого диска  распологается головка чтения-записи. При высоких скоростях вращения возникает аэродинамическая подушка между поверхностью диска и головкой. При изменении силы тока, протекающего через головку, меняется напряженность магнитного поля в зазоре, что вызывает изменение магнитного поля ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись на диск. Чтение происходит в обратном порядке. Намагниченные частицы наводят в головке ЭДС самоиндукции, возникают электромагнитные сигналы, которые усиливаются и передаются на обработку. Управление работой жёсткого диска осуществляется специальным устройством - контроллером жесткого диска. Функции контроллера частично вмонтированы в жёсткий диск, а частично находятся на микросхемах чипсета. Отдельные виды высокопроизводительных контроллеров поставляются на отдельной плате.

Дисковод гибких дисков.

Для оперативного переноса небольших (до 1.4Мб) объёмов информации используются гибкие диски, которые  вставляют в специальный накопитель - дисковод.

Дисковод для компакт-дисков CD или DVD.

Принцип действия устройства CD состоит в считывании(записи) данных, с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. При этом плотность записи, по сравнению с магнитными дисками, очень высокая. На стандартный CD-диск можно записать до 650Мб. Появление формата DVD ознаменовало собой переход на новый, более продвинутый, уровень в области хранения и использования данных, звука и видео.  Первоначально аббревиатура DVD расшифровывалась, как digital video disc, это оптические диски с большой емкостью. Эти диски используются для хранения компьютерных программ и приложений, а так же полнометражных фильмов и высококачественного звука. Поэтому, появившаяся несколько позже расшифровка аббревиатуры DVD, как digital versatile disc, т.е. универсальный цифровой диск - более логична.  Снаружи, диски DVD выглядят как обычные диски CD-ROM. Однако возможностей у DVD гораздо больше. Диски DVD могут хранить в 26 раз больше данных, по сравнению с обычным CD-ROM. Имея физические размеры и внешний вид, как у обычного компакт-диска или CD-ROM, диски DVD стали огромным скачком в области емкости для хранения информации, по сравнению со своим предком, вмещающим 650MB данных. Стандартный однослойный, односторонний диск DVD может хранить 4.7GB данных. Но это не предел -- DVD могут изготавливаться по двухслойному стандарту, который позволяет увеличить емкость хранимых на одной стороне данных до 8.5GB. Кроме этого, диски DVD могут быть двухсторонними, что увеличивает емкость одного диска до 17GB.

Видеокарта

Совместно с монитором  видеокарта образует видеосистему компьютера. Видеокарта(видеоадаптер) выполняет все операции, связанные с управлением экраном монитора и содержит видеопамять в которой хранятся данные об изображении.

Звуковая карта.

Звуковая карта  выполняет операции, связанные с  обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится  через колонки(наушники), плдключаемые к выходу звуковой карты. Имеется также разъём для подключения микрофона. Основным параметром ЗК является разрядность, Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем лучше звучание. 

Периферийные устройства 

Периферийные устройства подключаются к интерфейсам компьютера и предназначены для выполнения вспомогательных операций. По значени. периферийные устройства можно подразделить на:

устройства ввода  данных

Клавиатура - устройство ввода символьных данных.

Мышь - устройство командного управления

Сканеры, планшеты(дигитайзеры), цифровые фото и видео-камеры - устройства для ввода графических данных

устройства выхода данных

Принтеры

Лазерные. Обеспечивают высокое качество печати и высокую  скорость.

Струйные. Главное  назначение - цветная печать. Превосходят  лазерные по показателю качество/цена.

устройства хранения данных

Флэш-диски. Устройство хранения данных на основе энергонезависимой флэш-памяти. Имеет минимальные размеры и допускает "горячее" поключение через разъём USB, после чего распознаётся как жёсткий диск. Объэм флэш-диска может составлять от 32 Мб до нескольких Гб.

устройства обмена данными

Модем

Устройство, предназначенное  для обмена информацией между  удалёнными компьютерами по каналам  связи. В зависимости от типа канала модемы подразделяют на радио-модемы, кабельные и т.д. Наиболее распостранены модемы для телефонных линий. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Что такое MIDI?  

MIDI (Musical Instrument Digital Interface — цифровой интерфейс музыкальных инструментов) представляет собой специальный компьютерный язык, позволяющий электронным музыкальным инструментам (например, клавишным синтезаторам) “переговариваться” с компьютерами. Он работает приблизительно так: предположим, вы используете в качестве музыкального инструмента клавишный синтезатор. Каждая клавиша на синтезаторе имеет соответствующий электронный переключатель. Когда вы нажимаете клавишу, соответствующий ей переключатель активизируется и посылает сигнал компьютерной микросхеме внутри вашей клавиатуры. Далее микросхема посылает этот сигнал имеющемуся в вашей клавиатуре интерфейсу MIDI, который преобразует сигнал в сообщения MIDI и, в свою очередь, посылает эти сигналы интерфейсу MIDI на вашем компьютере.

Замечание  

Интерфейс MIDI представляет собой устройство внутри вашего компьютера, позволяющее понимать ему язык MIDI. По существу, вы можете рассматривать  его как некоего переводчика. Когда электронный музыкальный  инструмент посылает сообщения MIDI компьютеру, интерфейс MIDI получает эти сообщения  и преобразует их в понятные компьютеру сигналы.  

Сообщения MIDI содержат информацию, сообщающую компьютеру, что  была нажата клавиша (сообщение Note On); какая это была клавиша (имя ноты, представленное в виде числа) и как резко вы нажали клавишу (MIDI velocity). Например, если вы нажали на клавиатуре синтезатора клавишу Си первой октавы, компьютеру посылается сообщение Note On, означающее, что вы нажали какую-то клавишу. Затем посылается сообщение, содержащее число 60, которое говорит компьютеру о том, что была нажата клавиша Си первой октавы. Последнее посылаемое сообщение содержит число в диапазоне от 1 до 127 (1 означает очень легкое нажатие, а 127 — очень резкое), сообщающее компьютеру, как резко вы нажали клавишу.  

Различные сообщения MIDI представляют все органы управления на клавиатуре. Кроме каждой клавиши, сообщения MIDI представляют колесо модуляции, колесо изменения тона и т. п. Ваш  компьютер может запоминать сообщения MIDI, посланные ему в процессе вашей  игры на клавиатуре. Можно запоминать и временные параметры исполнения (интервалы между нажатиями клавиш и длительность нажатия каждой клавиши). Потом компьютер может послать  эти сообщения MIDI обратно клавиатуре с теми же временными параметрами, после  чего у вас возникнет впечатление, что вы играете музыку, не касаясь  клавиш. Основной алгоритм таков: вы играете  музыкальный фрагмент на клавиатуре. Ваше исполнение сохраняется в памяти компьютера как набор инструкций. Далее компьютер посылает эти  инструкции обратно клавиатуре, и  вы слышите музыкальный фрагмент точно так, как исполнили его, включая все ошибки и нюансы.  

Что такое цифровой звук  

Цифровой звук (digital audio) является представлением звука в виде чисел. Запись звука как цифрового звука подобна записи звука на магнитофон. Предположим, к вашему компьютеру подключен микрофон. Когда раздается какой-либо звук (речь, пение, игра на музыкальных инструментах или просто какой-либо шум), микрофон “слышит” его и преобразует звук в электрический сигнал. Затем микрофон посылает сигнал звуковой карте на компьютере, которая преобразует сигнал в числа. Эти числа называются сэмплами (samples).  

Замечание  

Звуковая карта (sound card) представляет собой устройство, вставляемое в компьютер, которое позволяет компьютеру понимать электрические сигналы от любых звуковых устройств. Вы можете рассматривать звуковую карту как “переводчика”. Когда звуковое устройство (например, микрофон, электронный музыкальный инструмент, проигрыватель компакт-дисков или другое устройство, способное выводить аудиосигнал) посылает сигналы на компьютер, звуковая карта принимает эти сигналы и преобразует их в числа, которые может понимать компьютер.  

Сэмплы содержат информацию, сообщающую компьютеру, как записанный сигнал звучал в определенные моменты времени. Чем больше сэмплов использовано для представления сигнала, тем выше качество записанного сигнала. Например, чтобы создать звукозапись в цифровом виде, имеющую такое же качество, как запись на компакт-диске, компьютер должен получать 44 100 сэмплов в секунду. Число сэмплов, полученных в секунду, называется частотой сэмплирования (sampling rate).  

Размер каждого  отдельного сэмпла также влияет на качество записываемого звука. Этот размер называется разрядностью (bit depth). Чем больше разрядность, тем выше качество звука. Например, для создания цифровой звукозаписи с таким качеством, как запись на компакт-диске, каждый сэмпл должен иметь размер 16 битов.

Замечание  

Для представления  чисел в компьютерах используется двоичная форма. Разряд двоичного числа  называется битом, каждый бит представляет собой одно из двух чисел: 1 или 0. С  помощью комбинирования битов компьютеры могут отображать любые числа. Например, любое число от 0 до 255 представляется в виде восьмибитного числа. С помощью 16 битов можно представить числа в диапазоне от 0 до 65 535.  

Ваш компьютер может  сохранять все посланные ему  сэмплы. Временные характеристики сэмпла также сохраняются. В последующем компьютер может посылать сэмплы обратно звуковой карте с такими же интервалами, так что вы услышите звук в точности таким же, как он был записан. Основная концепция выглядит так: звуковая карта записывает электрический сигнал от аудиоустройства (например, микрофона или проигрывателя компакт-дисков). Звуковая карта преобразует сигналы в наборы чисел, именуемые сэмплами, которые хранятся в компьютере. При воспроизведении сэмплы посылаются обратно звуковой карте, которая преобразует их в электрический сигнал. Сигнал посылается на звуковые колонки (или другое аудиоустройство), и вы слышите звук точно таким же, как вы его записали.  

Так в чем же разница?