План
Вступ…………………………………………………………………………...3
Носії інформації……………………………………………………………4
Кодування та зчитування інформації..………………………………………9
Перспективи розвитку…………………….…………………………………….15
Заключение……………………………………………………………………….18
Література.………………………………………………………………………19
Вступ
У 1945 р. Джон фон Нейман (1903-1957), американський учений, висунув ідею використання зовнішніх пристроїв для зберігання програм і даних. Нейман розробив структурну важливу схему комп'ютера. Схемі Неймана відповідають і всі сучасні комп'ютери.
Зовнішня пам'ять призначена для довготривалого зберігання програм та даних. Пристрої зовнішньої пам'яті(Накопичувачі) є енергонезалежними, вимикання живлення не призводить до втрати даних. Вони можуть бути вбудовані в системний блок або виконані у вигляді самостійних блоків, пов'язаних із системним через його порти. За способом запису та читання накопичувачі діляться, залежно від виду носія, на магнітні, оптичні та магнітооптичні.
Кодування інформації – це формування певного представлення інформації. Комп'ютер може обробляти лише інформацію, подану у числовій формі. Вся інша інформація (наприклад, звуки, зображення, показання приладів тощо) для обробки на комп'ютері повинна бути перетворена на числову форму. Як правило, всі числа в комп'ютері представляються за допомогою нулів та одиниць (а не десяти цифр, як це звичайно для людей). Іншими словами, комп'ютери зазвичай працюють у двійковій системі числення, оскільки при цьому пристрої для їх обробки виходять значно простішими.
Зчитування інформації- Вилучення інформації, що зберігається в запам'ятовуючому пристрої (ЗУ), і передача її в ін пристрої обчислювальної машини. Зчитування інформаціївиробляється у виконанні більшості машинних операцій, інколи ж є самостійної операцією.
У ході реферату розглянемо основні типи носіїв інформації, кодування та зчитування інформації, а також перспективи розвитку.
Носії інформації
Історично першими носіями інформації були перфострічкові та перфокарткові пристрої введення-виводу. Слідом за ними прийшли зовнішні записувальні пристрої у вигляді магнітних стрічок, змінних та постійних магнітних дисків та магнітних барабанів.
Магнітні стрічки зберігають і використовують намотаними на котушки. Виділялися котушки двох видів: подають та приймаючі. Стрічки поставляються користувачам на котушках, що подають, і не вимагають додаткової перемотування при установці їх в накопичувачі. Стрічка на котушку намотується робочим шаром усередину. Магнітні стрічки відносяться до накопичувачів непрямого доступу. Це означає, що час пошуку будь-якого запису залежить від його розташування на носії, тому що фізичний запис не має своєї адреси і щоб її переглянути необхідно переглянути попередні. До пристроїв прямого доступу, що запам'ятовують, відносяться магнітні диски і магнітні барабани. Основна особливість їх полягає в тому, що час пошуку будь-якого запису не залежить від його розташування на носії. Кожна фізична запис на носії має адресу, яким забезпечується безпосередній доступом до неї, минаючи інші записи. Наступним видом записуючих пристроїв стали пакети змінних магнітних дисків, що складаються з шести алюмінієвих дисків. Місткість всього пакета становила 7,25 Мбайт.
Розглянемо докладніше сучасні носії інформації.
1. Накопичувач на гнучких магнітних дисках (НГМД – дисковод).
Цей пристрій використовує як носій інформації гнучкі магнітні диски - дискети, які можуть бути 5-ти або 3-х дюймовими. Дискета – це магнітний дискна зразок платівки, поміщений у «конверт». Залежно від розміру дискети змінюється її ємність у байтах. Якщо стандартну дискету розміром 5'25 дюйма міститься до 720 Кбайт інформації, то дискету 3'5 дюйма вже 1,44 Мбайта. Дискети універсальні, підходять на будь-який комп'ютер того ж класу, оснащений дисководом, можуть служити для зберігання, накопичення, розповсюдження та обробки інформації. Дисковод – це пристрій паралельного доступу, тому всі файли однаково легко доступні. Диск покривається зверху спеціальним магнітним шаром, що забезпечує зберігання даних. Інформація записується з двох сторін диска по доріжках, які є концентричними колами. Кожна доріжка поділяється на сектори. Щільність запису даних залежить від щільності нанесення доріжок на поверхню, тобто числа записів на поверхні диска, а також від щільності запису інформації вздовж доріжки. До недоліків відносяться маленька ємність, що унеможливлює довгострокове зберігання великих обсягів інформації, і не дуже висока надійність самих дискет. В даний час дискети практично не використовуються.
2. Накопичувач на жорсткому магнітному диску (НЖМД – вінчестер)
p align="justify"> Є логічним продовженням розвитку технології магнітного зберігання інформації. Основні переваги:
- Велика ємність;
– простота та надійність використання;
- Можливість звертатися до безлічі файлів одночасно;
- Висока швидкість доступу до даних.
З недоліків можна виділити лише відсутність знімних носіїв інформації, хоча нині використовуються зовнішні вінчестери та системи резервного копіювання.
У комп'ютері передбачена можливість за допомогою спеціальної системної програмиумовно розбивати один диск на кілька. Такі диски, які не існують як окремий фізичний пристрій, а представляють лише частину одного фізичного диска, Називаються логічними дисками. Логічним дискам присвоюються імена, як яких використовуються літери латинського алфавіту [С:], [Е:], і т.д.
3. Пристрій для читання компакт-дисків (CD-ROM)
У цих пристроях використовується принцип зчитування сфокусованим лазерним променем борозенок на металізованому шарі, що несе, компакт-диска. Цей принцип дозволяє досягти високої щільності запису інформації, а отже, і великої ємності за мінімальних розмірів. Компакт-диск є відмінним засобом зберігання інформації, він дешевий, практично не схильний до будь-яких впливів середовища, інформація, записана на ньому не спотвориться і не зітреться, поки диск не буде знищено фізично, його ємність 650 Мбайт. Має лише один недолік – порівняно невеликий обсяг зберігання інформації.
А)Відмінності DVD від звичайних CD-ROM
Найголовніша відмінність – це, природно, обсяг записуваної інформації. Якщо на звичайний CD-диск можна записати 650 Мб (хоча останнім часом зустрічаються болванки та на 800 Мб, але далеко не всі приводи зможуть прочитати те, що записано на такому носії), то на один DVD-диск влізе від 4,7 до 17 Гб. У DVD використовується лазер із меншою довжиною хвилі, що дозволило суттєво збільшити щільність запису, а крім того, DVD має на увазі можливість двошарового запису інформації, тобто на поверхні компакту знаходиться один шар, поверх якого наноситься ще один, напівпрозорий, і перший зчитується крізь другий паралельно . У самих носіях теж відмінностей більше, ніж здається здавалося б. Через те, що щільність запису істотно зросла, а довжина хвилі стала меншою, змінилися і вимоги до захисного шару – для DVD він становить 0,6 мм проти 1,2 мм у звичайних CD. Природно, що диск такої товщини буде значно тендітнішим, порівняно з класичною болванкою. Тому ще 0,6 мм зазвичай заливаються пластиком з двох сторін, щоб вийшли ті самі 1,2 мм. Але найголовніший бонус такого захисного шару в тому, що завдяки його малому розміру на одному компакт-диску стало можливим записувати інформацію з двох сторін, тобто подвоювати його ємність, при цьому залишаючи розміри практично колишніми.
Б)Ємність DVD
Існує п'ять різновидів DVD-дисків:
1. DVD5 – одношаровий односторонній диск, 4,7 Гб, або дві години відео;
2. DVD9 – двошаровий односторонній диск, 8,5 Гб, або чотири години відео;
3. DVD10 – одношаровий двосторонній диск, 9,4 Гб, або 4,5 години відео;
4. DVD14 – двосторонній диск, два шари на одній та один на іншій стороні, 13,24 Гб, або 6,5 годин відео;
5. DVD18 – двошаровий двосторонній диск, 17 Гб, або більше восьми годин відео.
Найпопулярніші стандарти – DVD5 та DVD9.
В)Можливості
Ситуація з DVD-носіями зараз нагадує аналогічну із CD, на яких довгий частеж зберігали лише музику. Зараз можна зустріти не лише фільми, а й музику (так звані DVD-Audio) і збірки софту, ігри та фільми. Звичайно, основною сферою використання є кінопродукція.
Г)Звук у DVD
Звуковий супровід може бути закодований у багатьох форматах. Найвідоміші та найчастіше використовувані – Dolby Prologic, DTS та Dolby Digital всіх версій. Тобто фактично у форматах, що використовуються у кінотеатрах для отримання максимально точної та барвистої звукової картини.
Д)Механічні пошкодження
До механічних пошкоджень диски CD та DVD однаково чутливі. Тобто подряпина є подряпина. Однак через значно більшу щільність запису втрати на DVD-диску будуть більш значними. Зараз існують програми, які можуть відновлювати інформацію навіть з пошкоджених дисків, Щоправда з пропуском пошкоджених секторів
5. Портативні USB-накопичувачі
Швидко зростаючий ринок портативних жорстких дисків, призначених для транспортування великих обсягів даних, привернув увагу одного з найбільших виробників вінчестерів. Компанія Western Digitalоголосила про випуск одразу двох моделей пристроїв під назвою WD Passport Portable Drive. У продаж надійшли варіанти ємністю 40 та 80 Гб. Портативні пристрої WD Passport Portable Drive засновані на 2,5-дюймових HDD WD Scorpio EIDE. Вони упаковані в міцний корпус, обладнані підтримкою технології Data Lifeguard і не потребують додаткового джерела живлення (живлення через USB). Виробник зазначає, що накопичувачі не гріються, працюють тихо та споживають мало енергії.
6. USB Flash Drive
Новий тип зовнішнього носіяінформації для комп'ютера, що з'явився завдяки широкому поширенню інтерфейсу USB (універсальної шини) та переваг мікросхем Flash пам'яті. Досить велика ємність при невеликих розмірах, енергонезалежність, висока швидкість передачі інформації, захищеність від механічних та електромагнітних впливів, можливість використання на будь-якому комп'ютері - все це дозволило USB Flash Drive замінити або успішно конкурувати з усіма носіями інформації, що існували раніше.
Основні види носіїв інформації
Носії інформації: живі істоти, неживі об'єкти та структури, сигнал, знак, символ. Будь-який об'єкт несе якусь інформацію про себе та навколишні предмети, тобто є носієм інформації.
Існує уявлення, що носії інформації мають речові, матеріальні властивості та властивості відносин. Перші мають на увазі властивості речовин, у тому числі виготовлені носії; другі – властивості процесів та полів, за допомогою яких існують носії та треті – елементні (видові) властивості, що дозволяють виділяти одні носії серед інших, наприклад, за формою та розміром. Речові носії ділять на: локальні (комп'ютер), відчужувані (перенесені диски і дискети) і розподілені (лінії зв'язку). Щодо останніх не існує однозначної думки тому, що канали зв'язку можна у вигляді носіїв даних, але одночасно вони є середовищем їх передачі.
Зазвичай під носіями інформаціїмають на увазі загальноприйняту назву їх форми, тобто: папір (книга, брошура і т.п.), платівка (грампластинка, фотопластинка), плівка (фото, кіноплівка, рентгенівська плівка) аудіокасета, дискета, мікроформа (фотоплівка, мікрофільм, мікрофіша) відеокасета, компакт-диск ( CD, DVD) і т.д.
Здавна відомі такі носії, як: камінь (наскельні малюнки, кам'яні плити), глиняні таблички, пергамент, папірус, береста та інші. Потім з'явилися такі носії: папір, пластмаса, фотоматеріали, магнітні та оптичні матеріали та інше.
Нині вони діляться на: традиційні та машиночитані. Під традиційнимибудемо розуміти такі носії інформації: папір, полотно, пластмаса (грампластинка), магнітна стрічка (аудіо та відеокасета), фотографічні матеріали (фотоплівка, фотопластина, фотовідбиток, мікроносій) тощо. До машиночитаним носіямвіднесемо: дискети (гнучкі магнітні диски), жорсткі магнітні та компактні (оптичні, магнітооптичні та інші) диски, флеш-карти та інші носії інформації, призначені для використання у комп'ютерних пристроях, комплексах, системах та мережах. Інформація записується на носій за допомогою зміни фізичних, хімічних або механічних властивостей середовища.
Варіант класифікації носіїв інформації, які у комп'ютерної техніці, представлений на Рис. 5-1.
Рис. 5-1. Класифікація носіїв інформації, що використовуються
у комп'ютерній техніці
Зазначимо, що такий поділ умовний. Так, наприклад, за допомогою спеціальних пристроїв на комп'ютерах можна працювати зі звичайними аудіо та відеокасетами, а пристрої для запису та довготривалого зберігання даних (стримери) використовують загальновідомі магнітні носії (магнітні стрічки) тощо. Тому до традиційних носіїв відноситимемо дані аналогового характеру, а до машиночитаних, тобто використовуваних у комп'ютерах, – цифрові дані або електронні інформаційні ресурси (ЕІР).
Дамо їм коротку характеристику.
Магнітооптичний диск (МО) диск укладено у пластиковий конверт (картридж). МО-диск є універсальним, оперативним, високонадійним пристроєм перенесення та зберігання інформації. Характеризуються високою густиною запису інформації.Диски діаметром 3.5" мають об'єм 128 Мб – 1,3 Гб, а діаметром 5.25" – від 2,3 до 9,1 Гб. Швидкість обертання диска – 2000 об/хв.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
Санкт-Петербурзький національний дослідницький університет
інформаційних технологій, механіки та оптики
Факультет Комп'ютерних Технологій та Управління
Кафедра Безпечні Інформаційні Технології
Дисципліна «Технічний захист інформації»
«Види носіїв інформації»
Виконав:
Студент гурту № P34
Биков А.А.
Перевірив:
Каторіна Ю.Ф.
Санкт-Петербург
накопичувач магнітний диск кодування
Вступ
5. Портативні USB-накопичувачі
6. USB Flash Drive
8. Перспективи розвитку
Висновок
Список літератури
Вступ
У 1945 р. Джон фон Нейман (1903-1957), американський учений, висунув ідею використання зовнішніх пристроїв для зберігання програм і даних. Нейман розробив структурну важливу схему комп'ютера. Схемі Неймана відповідають і всі сучасні комп'ютери.
Зовнішня пам'ять призначена для довготривалого зберіганняпрограм та даних. Пристрої зовнішньої пам'яті (накопичувачі) є незалежними, вимкнення живлення не призводить до втрати даних. Вони можуть бути вбудовані в системний блок або виконані у вигляді самостійних блоків, пов'язаних із системним через його порти. За способом запису та читання накопичувачі діляться, залежно від виду носія, на магнітні, оптичні та магнітооптичні.
Кодування інформації – це процес формування певного уявлення інформації. Комп'ютер може обробляти лише інформацію, подану у числовій формі. Вся інша інформація (наприклад, звуки, зображення, показання приладів тощо) для обробки на комп'ютері повинна бути перетворена на числову форму. Як правило, всі числа в комп'ютері представляються за допомогою нулів та одиниць (а не десяти цифр, як це звичайно для людей). Іншими словами, комп'ютери зазвичай працюють у двійковій системі числення, оскільки при цьому пристрої для їх обробки виходять значно простішими.
Зчитування інформації - вилучення інформації, що зберігається в пристрої, що запам'ятовує (ЗУ), і передача її в ін пристрої обчислювальної машини. Зчитування інформації проводиться у разі більшості машинних операцій, інколи ж є самостійної операцією.
Носії інформації
Історично першими носіями інформації були перфострічкові та перфокарткові пристрої введення-виводу. Слідом за ними прийшли зовнішні записувальні пристрої у вигляді магнітних стрічок, змінних та постійних магнітних дисків та магнітних барабанів.
Магнітні стрічки зберігають і використовують намотаними на котушки. Виділялися котушки двох видів: подають та приймаючі. Стрічки поставляються користувачам на котушках, що подають, і не вимагають додаткової перемотування при установці їх в накопичувачі. Стрічка на котушку намотується робочим шаром усередину. Магнітні стрічки відносяться до накопичувачів непрямого доступу. Це означає, що час пошуку будь-якого запису залежить від його розташування на носії, тому що фізичний запис не має своєї адреси і щоб її переглянути необхідно переглянути попередні. До пристроїв прямого доступу, що запам'ятовують, відносяться магнітні диски і магнітні барабани. Основна особливість їх полягає в тому, що час пошуку будь-якого запису не залежить від його розташування на носії. Кожна фізична запис на носії має адресу, яким забезпечується безпосередній доступом до неї, минаючи інші записи. Наступним видом записуючих пристроїв стали пакети змінних магнітних дисків, що складаються із шести алюмінієвих дисків. Місткість всього пакета становила 7,25 Мбайт.
1. Накопичувач на гнучких магнітних дисках (НГМД – дисковод)
Цей пристрій використовує як носій інформації гнучкі магнітні диски - дискети, які можуть бути 5-ти або 3-х дюймовими. Дискета - це магнітний диск на кшталт платівки, вміщений у «конверт». Залежно від розміру дискети змінюється її ємність у байтах. Якщо стандартну дискету розміром 5"25 дюйма міститься до 720 Кбайт інформації, то дискету 3"5 дюйма вже 1,44 Мбайта. Дискети універсальні, підходять на будь-який комп'ютер того ж класу, оснащений дисководом, можуть служити для зберігання, накопичення, розповсюдження та обробки інформації. Дисковод – пристрій паралельного доступу, тому всі файли однаково легко доступні. Диск покривається зверху спеціальним магнітним шаром, що забезпечує зберігання даних. Інформація записується з двох сторін диска по доріжках, які є концентричними колами. Кожна доріжка поділяється на сектори. Щільність запису даних залежить від щільності нанесення доріжок на поверхню, тобто числа записів на поверхні диска, а також від щільності запису інформації вздовж доріжки. До недоліків відносяться маленька ємність, що унеможливлює довгострокове зберігання великих обсягів інформації, і не дуже висока надійність самих дискет. В даний час дискети практично не використовуються.
2. Накопичувач на жорсткому магнітному диску (НЖМД – вінчестер)
p align="justify"> Є логічним продовженням розвитку технології магнітного зберігання інформації. Основні переваги:
Велика ємність;
Простота та надійність використання;
Можливість звертатися до множини файлів одночасно;
Висока швидкість доступу до даних.
З недоліків можна виділити лише відсутність знімних носіїв інформації, хоча нині використовуються зовнішні вінчестери та системи резервного копіювання.
У комп'ютері передбачено можливість за допомогою спеціальної системної програми умовно розбивати один диск на кілька. Такі диски, які не існують як окремий фізичний пристрій, а є лише частиною одного фізичного диска, називаються логічними дисками. Логічним дискам присвоюються імена, як яких використовуються літери латинського алфавіту [С:], [Е:], і т.д.
3. Пристрій для читання компакт-дисків (CD-ROM)
У цих пристроях використовується принцип зчитування сфокусованим лазерним променем борозенок на металізованому шарі, що несе, компакт-диска. Цей принцип дозволяє досягти високої щільності запису інформації, а отже, і великої ємності за мінімальних розмірів. Компакт-диск є відмінним засобом зберігання інформації, він дешевий, практично не схильний до будь-яких впливів середовища, інформація, записана на ньому не спотвориться і не зітреться, поки диск не буде знищено фізично, його ємність 650 Мбайт. Має лише один недолік – порівняно невеликий обсяг зберігання інформації.
А) Відмінності DVD від стандартних CD-ROM
Найголовніша відмінність - це, природно, обсяг записуваної інформації. Якщо на звичайний CD-диск можна записати 650 Мб (хоча останнім часом зустрічаються болванки та на 800 Мб, але далеко не всі приводи зможуть прочитати те, що записано на такому носії), то на один DVD-диск влізе від 4,7 до 17 Гб. У DVD використовується лазер із меншою довжиною хвилі, що дозволило суттєво збільшити щільність запису, а крім того, DVD має на увазі можливість двошарового запису інформації, тобто на поверхні компакту знаходиться один шар, поверх якого наноситься ще один, напівпрозорий, і перший зчитується крізь другий паралельно . У самих носіях теж відмінностей більше, ніж здається здавалося б. Через те, що щільність запису суттєво зросла, а довжина хвилі стала меншою, змінилися й вимоги до захисного шару – для DVD він становить 0,6 мм проти 1,2 мм у звичайних CD. Природно, що диск такої товщини буде значно тендітнішим, порівняно з класичною болванкою. Тому ще 0,6 мм зазвичай заливаються пластиком з двох сторін, щоб вийшли ті самі 1,2 мм. Але найголовніший бонус такого захисного шару в тому, що завдяки його малому розміру на одному компакт-диску стало можливим записувати інформацію з двох сторін, тобто подвоювати його ємність, при цьому залишаючи розміри практично колишніми.
Б) Ємність DVD
Існує п'ять різновидів DVD-дисків:
1. DVD5 – одношаровий односторонній диск, 4,7 Гб, або дві години відео;
2. DVD9 – двошаровий односторонній диск, 8,5 Гб, або чотири години відео;
3. DVD10 – одношаровий двосторонній диск, 9,4 Гб, або 4,5 години відео;
4. DVD14 - двосторонній диск, два шари на одній та один на іншій стороні, 13,24 Гб, або 6,5 годин відео;
5. DVD18 - двошаровий двосторонній диск, 17 Гб, або більше восьми годин відео.
Найпопулярніші стандарти - DVD5 та DVD9.
В) Можливості
Ситуація з DVD-носіями зараз нагадує аналогічну із CD, на яких довгий час теж зберігали лише музику. Зараз можна зустріти не лише фільми, а й музику (так звані DVD-Audio) і збірки софту, ігри та фільми. Звичайно, основною сферою використання є кінопродукція.
Г) Звук у DVD
Звуковий супровід може бути закодований у багатьох форматах. Найвідоміші і найчастіше використовувані - Dolby Prologic, DTS і Dolby Digital всіх версій. Тобто фактично у форматах, що використовуються у кінотеатрах для отримання максимально точної та барвистої звукової картини.
Д) Механічні ушкодження
До механічних пошкоджень диски CD та DVD однаково чутливі. Тобто подряпина є подряпина. Однак через значно більшу щільність запису втрати на DVD-диску будуть більш значними. Зараз існують програми, які можуть відновлювати інформацію навіть із пошкоджених дисків, щоправда, з пропуском пошкоджених секторів.
5. Портативні USB-накопичувачі
Швидко зростаючий ринок портативних жорстких дисків, призначених для транспортування великих обсягів даних, привернув до себе увагу одного з найбільш великих виробниківвінчестерів. Компанія Western Digital оголосила про випуск одразу двох моделей пристроїв під назвою WD Passport Portable Drive. У продаж надійшли варіанти ємністю 40 та 80 Гб. Портативні пристрої WD Passport Portable Drive засновані на 2,5-дюймових HDD WD Scorpio EIDE. Вони упаковані в міцний корпус, обладнані підтримкою технології Data Lifeguard і не потребують додаткового джерела живлення (живлення через USB). Виробник зазначає, що накопичувачі не гріються, працюють тихо та споживають мало енергії.
6. USB Flash Drive
Новий тип зовнішнього носія інформації для комп'ютера, що з'явився завдяки поширенню інтерфейсу USB (універсальної шини) і переваг мікросхем Flash пам'яті. Досить велика ємність при невеликих розмірах, енергонезалежність, висока швидкість передачі інформації, захищеність від механічних та електромагнітних впливів, можливість використання на будь-якому комп'ютері - все це дозволило USB Flash Drive замінити або успішно конкурувати з усіма носіями інформації, що існували раніше.
7. Кодування та зчитування інформації
Сучасний комп'ютер може обробляти цифрову, текстову, графічну, звукову та відео інформацію. Всі ці види інформації в комп'ютері представлені в двійковому коді, тобто використовується алфавіт потужністю два (всього два символи 0 та 1). Пов'язано це про те, що зручно представляти інформацію як послідовності електричних імпульсів: імпульс відсутня (0), імпульс є (1). Таке кодування прийнято називати двійковим, а самі логічні послідовності нулів та одиниць – машинною мовою.
Кожна цифра двійкового машинного коду несе кількість інформації рівну одному біту. Цей висновок можна зробити, розглядаючи цифри машинного алфавіту як рівноймовірні події. При записі двійкової цифри можна реалізувати вибір лише одного з двох можливих станів, отже, вона несе кількість інформації рівну 1 біту. Отже, дві цифри несуть інформацію 2 біти, чотири розряди - 4 біти і т. д. Щоб визначити кількість інформації в бітах, достатньо визначити кількість цифр у двійковому машинному коді.
А) Кодування текстової інформації
В даний час більша частина користувачів за допомогою комп'ютера обробляє текстову інформацію, яка складається з символів: літер, цифр, розділових знаків та ін. Традиційно для того щоб закодувати один символ використовують кількість інформації дорівнює 1 байту, тобто I = 1 байт = 8 біт. За допомогою формули, яка пов'язує між собою кількість можливих подій К та кількість інформації I, можна обчислити скільки різних символів можна закодувати (вважаючи, що символи – це можливі події): К = 2I = 28 = 256, тобто для представлення текстової інформації можна використовувати алфавіту потужністю 256 символів. Суть кодування полягає в тому, що кожному символу ставлять у відповідність двійковий код від 00000000 до 11111111 або відповідний десятковий код від 0 до 255. Необхідно пам'ятати, що в даний час
|
Двійковий код |
Десятковий код |
||||||
Час для кодування російських букв використовують п'ять різних кодових таблиць (КОІ - 8, СР1251, СР866, Мас, ISO), причому тексти, закодовані за допомогою однієї таблиці, не будуть відображатися в іншому кодуванні. Наочно це можна як фрагмента об'єднаної таблиці кодування символів. Одному й тому двійковому коду ставиться у відповідність різні символи. Втім, у більшості випадків про перекодування текстових документівдбає на користувач, а спеціальні програми- конвертори, вбудовані в додатки.
Б) Кодування графічної інформації
У середині 50-х років для великих ЕОМ, які застосовувалися у наукових та військових дослідженнях, вперше у графічному вигляді було реалізовано уявлення даних. Без комп'ютерної графікиважко уявити не тільки комп'ютерний, а й цілком матеріальний світ, оскільки візуалізація даних застосовується у багатьох сферах людської діяльності. Графічну інформацію можна представляти у двох формах: аналогової чи дискретної. Мальовниче полотно, колір якого змінюється безперервно - це приклад аналогової вистави, а зображення, надруковане за допомогою струминного принтераі що складається з окремих точок різного кольору - це дискретна вистава. Шляхом розбиття графічного зображення (дискретизації) відбувається перетворення графічної інформації з аналогової форми на дискретну. У цьому виробляється кодування - присвоєння кожному елементу конкретного значення формі коду. Під час кодування зображення відбувається його просторова дискретизація. Її можна порівняти з побудовою зображення із великої кількості маленьких кольорових фрагментів (метод мозаїки). Все зображення розбивається на окремі точки, кожному елементу ставиться у відповідність код кольору. При цьому якість кодування залежатиме від наступних параметрів: розміру точки та кількості кольорів, що використовуються. Чим менший розмір точки, отже, зображення складається з більшої кількості точок, то вище якість кодування. Чим більше кольорів використовується (тобто точка зображення може приймати більше можливих станів), тим більше інформації несе кожна точка, а отже, збільшується якість кодування. Створення та зберігання графічних об'єктів можливе у кількох видах - у вигляді векторного, фрактального або растрового зображення. Окремим предметом вважається 3D (тривимірна) графіка, в якій поєднуються векторний та растровий способи формування зображень. Вона вивчає методи та прийоми побудови об'ємних моделей об'єктів у віртуальному просторі. Для кожного виду використається свій спосіб кодування графічної інформації.
В) Кодування звукової інформації
З самого дитинства ми стикаємося із записами музики на різних носіях: грампластинках, касетах, компакт-дисках тощо. В даний час існує два основних способи запису звуку: аналоговий та цифровий. Але для того щоб записати звук на якийсь носій його потрібно перетворити на електричний сигнал. Це робиться за допомогою мікрофона. Найпростіші мікрофони мають мембрану, що коливається під впливом звукових хвиль. До мембрани приєднана котушка, що переміщається синхронно з мембраною магнітному полі. У котушці виникає змінний електричний струм. Зміни напруги струму точно відбивають звукові хвилі. Змінний електричний струм, що з'являється на виході мікрофона, називається аналоговим сигналом. Що стосується електричного сигналу «аналоговий» означає, що це сигнал безперервний за часом і амплітуді. Він точно відображає форму звукової хвилі, яка поширюється у повітрі. Звукову інформацію можна подати у дискретній чи аналоговій формі. Їх відмінність у цьому, що з дискретному поданні інформації фізична величина змінюється стрибкоподібно («драбинкою»), приймаючи кінцеве безліч значень. Якщо ж інформацію подати в аналоговій формі, то фізична величина може набувати нескінченну кількість значень, що безперервно змінюються. Вінілова платівка є прикладом аналогового зберігання звукової інформації, оскільки звукова доріжка свою форму змінює безперервно. Але аналогові записи на магнітну стрічку мають великий недолік - старіння носія. За рік фонограма, яка мала нормальний рівень високих частот, може втратити їх. Вінілові платівки при програванні їх кілька разів втрачають якість. Тому перевагу віддають цифровому запису. На початку 80-х з'явилися компакт-диски. Вони є прикладом дискретного зберігання звукової інформації, так як звукова доріжка компакт-диска містить ділянки з різною здатністю, що відображає. Теоретично ці цифрові диски можуть бути вічно, якщо не дряпати, тобто. їх перевагами є довговічність і несхильність до механічного старіння. Інша перевага полягає в тому, що при цифровому перезаписі немає втрати якості звуку. На мультимедійних звукових картах можна знайти аналоговий мікрофонний підсилювач та мікшер. Розглянемо процеси перетворення звуку з аналогової форми в цифрову та навпаки. Зразкове уявлення про те, що відбувається в звуковий картіможе допомогти уникнути деяких помилок при роботі зі звуком. Звукові хвилі за допомогою мікрофона перетворюються на аналоговий змінний електричний сигнал. Він проходить через звуковий тракт і потрапляє в аналого-цифровий перетворювач (АЦП) – пристрій, який переводить сигнал у цифрову форму. У спрощеному вигляді принцип роботи АЦП полягає в наступному: він вимірює через певні проміжки часу амплітуду сигналу і передає далі, вже цифровим трактом, послідовність чисел, що несуть інформацію про зміни амплітуди. Під час аналого-цифрового перетворення жодного фізичного перетворення немає. З електричного сигналу знімається відбиток або зразок, що є цифровою моделлю коливань напруги в аудіотракті. Якщо це зобразити у вигляді схеми, то ця модель представлена у вигляді послідовності стовпчиків, кожен з яких відповідає певному числовому значенню. Цифровий сигналза своєю природою дискретний - тобто уривчастий, тому цифрова модель не зовсім точно відповідає формі аналогового сигналу. Виведення цифрового звуку відбувається за допомогою цифро-аналогового перетворювача (ЦАП), який на підставі цифрових даних, що надходять, у відповідні моменти часу генерує електричний сигнал необхідної амплітуди.
Зчитування інформації - вилучення інформації, що зберігається в пристрої, що запам'ятовує (ЗУ), і передача її в ін пристрої обчислювальної машини. Зчитування інформації проводиться у разі більшості машинних операцій, інколи ж є самостійної операцією. Зчитування може супроводжуватися руйнуванням (стиранням) інформації в тих осередках (зонах) ЗУ, звідки проводилося зчитування (як, наприклад, у ЗУ на феритових сердечниках), або бути неруйнівним (наприклад, ЗУ на магнітних стрічках, дисках) і, отже, що допускає багаторазове використання одного разу записаної інформації. Зчитування інформації характеризується часом, що витрачається безпосередньо на виведення даних із ЗП; воно становить від кількох десятків наносек до кількох мілісек.
Розглянемо процес зчитування інформації з прикладу компакт-диска. Дані з диска читаються лазерним променем з довжиною хвилі 780 нм. Принцип зчитування інформації лазером всім типів носіїв полягає у реєстрації зміни відбитого світла. Лазерний промінь фокусується на інформаційному шарі в пляму діаметром ~1,2 мкм. Якщо світло сфокусувалося між питами (на ленд), то фотодіод реєструє максимальний сигнал. Якщо світло потрапляє на піт, фотодіод реєструє меншу інтенсивність світла. Відмінність між дисками «тільки для читання» та дисками одноразового/багаторазового запису полягає у способі формування питів. У разі диска «тільки для читання» піти є якоюсь рельєфною структурою (фазовою дифракційною решіткою), причому оптична глибина кожного піта трохи менше чверті довжини хвилі світла лазера, що призводить до різниці фаз у половину довжини хвилі між світлом, відбитим від піта і світлом , відбитим від ленд. В результаті в площині фотоприймача спостерігається ефект деструктивної інтерференції та реєструється зниження рівня сигналу. У випадку CD-R/RW піт являє собою область з більшим поглинанням світла, ніж ленд (амплітудні дифракційні грати). В результаті фотодіод також реєструє зниження інтенсивності відбитого від світла диска. Довжина живлення змінює як амплітуду, так і тривалість сигналу, що реєструється.
Швидкість читання/запису CD вказується кратною 150 Кб/с (тобто 153600 байт/с). Наприклад, 48-швидкісний привід забезпечує максимальну швидкістьчитання (або запису) CD, що дорівнює 48 Ч 150 = 7200 Кб/с (7,03 Мб/с).
8. Перспективи розвитку
Розвиток носіїв запису інформації йде у 3 основних напрямках:
а) збільшення обсягу корисної інформаціїна конкретному носії (особливо актуально для оптичних дисків);
б) покращення якості технічного обладнання (час доступу до інформації, швидкість передачі даних);
в) поступове підвищення рівня поєднання різних форматів використовуваних носіїв.
До перспективних видів носіїв пам'яті належать: Eye-Fi, Голографічний багатоцільовий диск (Holographic Versatile Disc), Millipede.
Eye-Fi - різновид SD флеш-карт пам'яті з вбудованими всередині карти апаратними елементами підтримки Wi-Fi-технології.
Карти можуть бути використані у будь-якому цифровому фотоапараті. Карта вставляється у відповідне гніздо фотоапарата, отримуючи живлення від фотоапарата та при цьому розширюючи його функціонал. Фотоапарат, оснащений такою картою може передавати відзняті фотознімки або відеоролики на комп'ютер, у світову мережу інтернет на запрограмовані ресурси, які здійснюють фото або відео хостинг подібного контенту. Адміністрація, доступ до налаштувань та керування роботою таких карток здійснюється по PC або Mac сумісного комп'ютера через браузер. Карта працює тільки через заздалегідь прописані Wi-Fi мережі, підтримуються шифрування WEPта WPA2.
Технічні характеристики:
Ємність картки: 2, 4 або 8 Гігабайти
Підтримувані стандарти802.11b, 802.11g
Безпека Wi-Fi: статичний WPA-PSK, WPA2-PSK
Розміри карти: SD стандарт - 32 х 24 х 2.1 мм
Вага картки: 2.835 г
Голографічний багатоцільовий диск (Holographic Versatile Disc) - перспективна технологія виробництва оптичних дисків, яка передбачає значно збільшити обсяг збережених на диску даних у порівнянні з HD DVD. Вона використовує технологію, відому як голографія, яка використовує два лазери: один - червоний, а другий - зелений, зведені в один паралельний промінь. Зелений лазер читає дані, закодовані у вигляді сітки з голографічного шару, близького до поверхні диска, у той час як червоний лазер використовується для читання допоміжних сигналів із звичайного компакт-дискового шару в глибині диска. Допоміжна інформація використовується для відстеження позиції читання, на кшталт системи CHS у звичайному жорсткому диску. На DVD ця інформація впроваджена у дані. Передбачувана інформаційна ємність цих дисків - до 3.9 терабайт (TB), що можна порівняти з 6000 CD, 830 DVD або 160 одношаровими дисками Blu-ray; швидкість передачі даних - 1 Гбіт/сек. Optware збирався випустити 200GB диск на початку червня 2006 року та Maxell у вересні 2006 з ємністю 300GB. 28 червня 2007 року HVD стандарт було затверджено та опубліковано.
Структура голографічного диска (HVD)
1. Зелений лазер читання/запису (532nm)
2. Червоний позиціонуючий/індексний лазер (650nm)
3. Голограма (дані)
4. Полікарбонатний шар
5. Фотополімерний (рhotopolimeric) шар (шар, що містить дані)
6. Розділяючий шар (Distans layers)
7. Шар відбиває зелений колір (Dichroic layer)
8. Алюмінієвий шар, що відбиває (що відображає червоне світло)
9. Прозора основа
P. Поглиблення
Millipede - відносно нова технологіязапам'ятовуючих пристроїв, що розробляється компанією IBM. Для зчитування та запису інформації використовується зонд скануючого зондового мікроскопа. Також питаннями Millipede memory (Міліпідової пам'яті) займаються вчені з Університету науки та технологій у Поханзі ( Південна Корея). Вони змогли першими у світі створити матеріал, що підходить для створення міліпідової пам'яті. Особливість міліпідової пам'яті полягає в тому, що інформація зберігається у величезній кількості наноямак, що покриває поверхню робочого матеріалу. При цьому подібна пам'ять є енергонезалежною, і дані зберігаються в ній як завгодно довго. Для створення діючого прототипу міліпідової пам'яті корейські електронники розробили унікальний полімерний матеріал. Тільки з його допомогою вдалося створити стабільний функціонуючий пристрій, який вже практично готовий до впровадження у виробництво.
Висновок
У ході реферату було розглянуто основні види носіїв інформації, принципи кодування та зчитування інформації, а також перспективи розвитку носіїв інформації.
Також було розглянуто історію носіїв інформації (перфострічки, перфокарти, магнітні стрічки, змінні та постійні магнітні диски, магнітні барабани, пакети змінних магнітних дисків); накопичувачі на гнучких магнітних дисках, накопичувачі на жорстких магнітнихдиски, CD-диски, DVD-диски, портативні USB-накопичувачі, USB Flash Drive. Було розглянуто кодування (текстове, графічне, звукове) та зчитування інформації (на прикладі зчитування інформації з CD-диска). Найперспективнішими на сьогоднішній день вважаються Eye-Fi, Голографічний багатоцільовий диск (Holographic Versatile Disc) та Millipede.
Список літератури
1. www.cdrinfo.com
2. www.extremetech.com
3. www.digitimes.com
5. www.naf-st.ru
6. www.disc-info.ru
7. www.marklv.narod.ru
Розміщено на Allbest.ru
...Подібні документи
Аналіз принципу впливу накопичувачів на жорстких магнітних дисках персональних комп'ютерів. Перфокарта як носій інформації як картки з паперу, картону. Основні функції файлової системи. Способи відновлення інформації з RAID масивів.
дипломна робота , доданий 15.12.2012
Технічні характеристики накопичувачів на жорстких магнітних дисках та їх пристрій. Живлення та охолодження накопичувачів. Несправності апаратної та програмної частин. Програми для проведення діагностики поверхні накопичувача, його головок та електроніки.
курсова робота , доданий 19.05.2013
Запам'ятовуючі пристрої на жорстких магнітних дисках. Влаштування жорсткихдисків. Інтерфейси жорстких дисків. Інтерфейс ATA, Serial ATA. Тестування продуктивності накопичувачів на твердих магнітних дисках. Порівняльний аналіз Serial ATA та IDE-дисків.
презентація , доданий 11.12.2013
Характеристика зовнішньої пам'яті. Види пам'яті комп'ютера та накопичувачів. Класифікація пристроїв, що запам'ятовують. Огляд зовнішніх магнітних носіїв: накопичувачі прямого доступу, жорстких магнітних дисках, оптичних дисках і карти пам'яті.
курсова робота , доданий 27.02.2015
Магнітні накопичувачі як найважливіше середовище зберігання інформації в ЕОМ. Види, конструкція та функціонування магнітних накопичувачів. Магнітні носії: гнучкий магнітний диск, флеш-пам'ять, супердискети. Компакт-диски та універсальні цифрові диски, їх формати.
реферат, доданий 23.04.2011
Відображення текстової або графічної інформації на комп'ютері. Введення даних та керування різними об'єктами операційної системи. Зовнішні та внутрішні пристрої. Пристрої запису-зчитування інформації на гнучких магнітних та жорстких магнітних дисках.
презентація , доданий 23.02.2015
Порівняльний аналіз та оцінка характеристик накопичувачів на гнучких та жорстких магнітних дисках. Фізичний пристрій, організація запису інформації. Фізична та логічна організація даних, адаптери та інтерфейси. Перспективні технології виробництва.
дипломна робота , доданий 16.04.2014
Опис особливостей роботи пристроїв для стирання записів із носіїв на жорстких магнітних дисках, а також із неоднорідних напівпровідникових носіїв. Вивчення способів стирання інформації з флеш-пам'яті. Вибір системи віброакустичного шуму.
контрольна робота , доданий 23.01.2015
Накопичувачі на жорстких магнітних дисках. Вінчестери із інтерфейсом Serial ATA. Магнітні дискові накопичувачі. Приводи читання CD-ROM (компакт-дисків). Можливі варіанти завантаження диска у привод. Флеш-пам'ять, її основні переваги перед дискетами.
презентація , доданий 20.09.2010
Структура персонального комп'ютера. Загальні відомостіпро периферійні пристрої комп'ютера. Робота з дисковими накопичувачами для зберігання інформації на гнучких та жорстких магнітних дисках. Пристрої для читання компакт-дисків. Варіанти конструкції миші.
Завдання виконання випускний письмової
Екзаменаційної роботи
Видано учню групи 35 Романову Андрію Олексійовичу
Професія «Майстер з обробки цифрової інформації»
Тема: «Запис інформації на знімні носії»
I. Описова частина
Вступ.
1. Основні терміни та поняття
2. Огляд носіїв інформації, їх переваги та недоліки, принципи роботи, характеристики.
4. Вибір програми для запису інформації на носій
Висновок.
Список літератури.
Програми.
ІІ. Практичне завдання
1. Створити інструкцію із запису інформації на вибраний знімний носій інформації
2. Створити тест по роботі
3. Створити презентацію по роботі
Термін виконання роботи – 20 січня 2016 року.
Завдання видав майстер п/о О.С. Кряк
Завдання отримав учень А.А. Романов
Міністерство освіти і науки Удмуртської республіки
Автономний професійний освітній заклад
Удмуртської республіки
«Технікум радіоелектроніки та інформаційних технологій»
Випускна письмова кваліфікаційна робота
за професією «Майстер з обробки цифрової інформації»
учня групи № 35
Тема : «Запис інформації на знімні носії»
Іжевськ, 2015
Вступ
Носій інформації(інформаційний носій) - будь-який матеріальний об'єкт чи середовище, що містить (несе) інформацію, що може досить тривалий час зберігати у своїй структурі занесену в/на нього інформацію. Спочатку обсяг інформації, що містився на носіях, був малий (від 128 Мб до 5,2 Гб). Поступово на носії поміщалося набагато більше інформації (до 3Тбт).
Основні носії інформації: НГМД (дискети), НЖМД (вінчестери), CD, DVD (і про Blu-ray в тому числі), flash-memory (флешки, карти пам'яті).
CD та DVD міцно увійшли до нашого життя. Складно уявити, де б ми зберігали гігабайти музики, кіно та фотографій, якби хтось свого часу не придумав ці круглі платівки із дзеркальною поверхнею.
На даний моментця тема актуальна, тому що сучасна людина не може жити без інформації. Але інформації має таку особливість - її треба десь зберігати. Систем зберігання інформації зараз досить багато. Її можна зберігати на магнітних носіях, можна зберігати на оптичних та магнітооптичних носіях. Але перед людиною в наш час також стоїть досить важлива проблема – перенесення інформації з одного місця в інше, а також не менш важлива проблема зберігання інформації, і, як наслідок, надійність носіїв. Саме тому швидко розвивалися технології, пов'язані зі зберіганням інформації.
Метою даної випускної кваліфікаційної писемної роботи є:
1. Створити інструкцію з запису інформації на вибраний знімний носій.
Виходячи з цієї мети поставлені такі завдання:
1. Зробити огляд знімних носіїв, виявити їх переваги та недоліки
2. Вибрати програму для запису на знімні носії
Основні терміни та визначення
Інформація- відомості, що сприймаються людиною або спеціальними пристроями як відображення фактів матеріального світу у процесі комунікації.
Запис інформації- це спосіб фіксації інформації на матеріальному носії.
Знімний носій інформації- носій інформації, призначений для її автономного зберігання та незалежного від місця запису використання.
Огляд носіїв інформації
НГМД (Носій на Гнучких Магнітних Дисках) або Дискета(англ. Floppy Disk Drive) – портативний носій інформації, що використовується для багаторазового запису та зберігання даних, що є поміщений у захисний пластиковий корпус гнучкий магнітний диск (диск діаметром 3,5″ має більш жорсткий футляр, ніж диск діаметром 5,25″, тоді як диск диметром 8″ укладений у дуже гнучкий футляр, покритий феромагнітним шаром. Дискети зазвичай мають функцію захисту від запису, за допомогою якої можна надати доступ до даних лише у режимі читання. Дискети були масово поширені з 1970-х і до кінця 1990-х років, на початку XXI століття поступившись більш ємним та зручним CD та флеш-накопичувачам.
Переваги:
1. Величезна щільність запису при невеликих розмірах носія.
2. Низьке енергоспоживання, порівняно з аналогічними носіями великої ємності.
3. Висока надійність та стабільність роботи.
Недоліки:
1. Мінімальна ємність для запису (по суті, на диск не можна записати навіть одну пісню).
2. Ненадійність зберігання інформації, дискета розмагнічується під впливом великих магнітних полів.
НЖМД (Носії на Жорстких Магнітних Дисках) або Вінчестер або Жорсткий Диск(англ. HDD – Hard Disc Drive) – пристрій для зберігання інформації, заснований на принципі магнітного запису. Є основним накопичувачем даних у більшості комп'ютерів. Поєднаний з накопичувачем, приводом та блоком електроніки та (у персональних комп'ютераху переважній кількості випадків) зазвичай встановлено всередині системного блокукомп'ютера, але так само бувають і ті, що підключаються ззовні.
Інформація записується на жорсткі (алюмінієві або скляні) пластини, покриті шаром феромагнітного матеріалу, найчастіше двоокису хрому. У НЖМД використовується одна або кілька пластин однієї осі. Зчитувальні голівки в робочому режимі не стосуються поверхні пластин завдяки прошарку потоку повітря, що набігає, що утворюється у поверхні при швидкому обертанні. Відстань між головкою та диском становить кілька нанометрів (у сучасних дисках близько 10 нм), а відсутність механічного контакту забезпечує тривалий термін служби пристрою. При відсутності обертів дисків головки знаходяться біля шпинделя або поза диском у безпечній зоні, де виключено їхній нештатний контакт з поверхнею дисків.
Принцип роботи жорстких дисків подібний до роботи магнітофонів. Робоча поверхня диска рухається відносно головки, що зчитує (наприклад, у вигляді котушки індуктивності з зазором в магнітопроводі). При подачі змінного електричного струму (при записі) на котушку головки змінне магнітне поле, що виникає, із зазору головки впливає на феромагнетик поверхні диска і змінює напрямок вектора намагніченості доменів в залежності від величини сигналу. При зчитуванні переміщення доменів біля зазору головки призводить до зміни магнітного потоку в магнітопровод головки, що призводить до виникнення змінного електричного сигналу в котушці через ефект електромагнітної індукції.
Останнім часом для зчитування застосовують магніторезистивний ефект та використовують у дисках магніторезистивні головки. Вони зміна магнітного поля призводить до зміни опору, залежно від зміни напруженості магнітного поля. Подібні голівки дозволяють збільшити можливість достовірності зчитування інформації (особливо при великих щільності запису інформації).
Переваги:
1. Дозволяють записувати та прочитувати інформацію багато разів.
2. Якщо комп'ютер вимкнено, інформація, що залишилася на вінчестері, зберігається.
3. Великий обсяг інформації, що зберігається.
4. Висока надійність зберігання даних. Середній час напрацювання на відмову становить близько 300 000 годин, тобто. близько 30 років.
Недоліки:
1. Неможливість його перенесення, оскільки він стаціонарно кріпиться до системного блоку.
2. Щодо невелику швидкодію, особливо в порівнянні з оперативною пам'яттю.
Методи запису
На даний момент існує кілька методів запису:
· Метод поздовжнього запису.
· Метод перпендикулярного запису.
· Метод теплового магнітного запису.
Компакт-диск або CD(англ. Compact Disc) - оптичний носій інформації у вигляді пластикового диска з отвором у центрі, процес запису та зчитування інформації якого здійснюється за допомогою лазера. Подальшим розвитком компакт-дисків стали DVD (про них трохи пізніше).
Спочатку компакт-диск був створений для зберігання аудіозаписів у цифровому вигляді, проте надалі став широко використовуватися як носій для зберігання будь-яких даних у двійковому вигляді.
CD-ROM(англ. Compact Disc Read-Only Memory, читається: "сиді-ром") - різновид компакт-дисків із записаними на них даними, доступними тільки для читання (read-only memory - пам'ять "тільки для читання"). CD-ROM - доопрацьована версія CD-DA (диска для зберігання аудіозаписів), що дозволяє зберігати на ньому інші цифрові дані (фізично від першого нічим не відрізняється, змінено тільки формат даних, що записуються). Пізніше були розроблені версії з можливістю як одноразового запису (CD-R), так і багаторазового перезапису (CD-RW) інформації на диск. Подальшим розвитком CD-ROM-дисків стали диски DVD-ROM.
Диски CD-ROM- популярний і найдешевший засіб для поширення програмного забезпечення, комп'ютерних ігор, мультимедіа та інших даних. CD-ROM (а пізніше і DVD-ROM) став основним носієм для перенесення інформації між комп'ютерами, витіснивши з цієї ролі флоппі-диск (зараз він поступається цією роллю більш перспективним твердотільних носіїв).
Формат запису на CD-ROM також передбачає запис на один диск інформації змішаного змісту - одночасно як комп'ютерних даних (файли, програмне забезпечення, читання доступне тільки на комп'ютері), так і аудіозаписів (відтворюваних на звичайному програвачі аудіо компакт-дисків), відео, текстів та картинок. Такі диски, залежно від порядку проходження даних, називаються вдосконаленими (Enhanced CD) або Mixed-Mode CD.
CD-R(Compact Disc-Recordable, Записуваний компакт-диск) - різновид компакт-диска (CD), розроблений компаніями Philips і Sony для одноразового запису інформації. CD-R підтримує всі можливості стандарту Red Book і плюс до цього дозволяє записати дані.
Звичайний CD-R є тонким диском з прозорого пластику (полікарбонату) товщиною 1,2мм, діаметром 120мм (стандартний), вага 16-18гр. або 80мм (міні). Ємність стандартного CD-R становить 74 хвилин аудіо або 650МБ даних. Однак, на даний момент стандартною ємністю CD-R можна вважати 702МБ даних або 79 хвилин 59 секунд та 74 кадри.
Полікарбонатний диск має спіральну доріжку для направлення променя лазера під час запису та зчитування інформації. З боку зі спіральною доріжкою диск покритий записуючим шаром, що складається з дуже тонкого шару органічного барвника, потім шаром, що відбиває зі срібла, його сплаву або золота. Вже цей шар покривається захисним лаком, що фотополімеризується, і отверждается ультрафіолетовим випромінюванням. І вже цей захисний шар наносяться різні написи фарбою.
На CD-R завжди є службова доріжка із сервомітками ATIP – Absolute Time In Pregroove – абсолютний час у службовій доріжці. Ця службова доріжка потрібна для системи стеження, яка утримує лазерний промінь при записі на доріжці і стежить за швидкістю запису. Крім функцій синхронізації, службова доріжка також містить інформацію про виробника цього диска, відомості про матеріал записуючого шару, довжину доріжки для запису і т. п. Службова доріжка не руйнується при записі даних на диск, і багато систем захисту від копіювання використовують її для того, щоб відрізнити оригінал копії.
CD-RW(англ. Compact Disc-ReWritable, компакт-диск, що перезаписується) - різновид компакт-диска (CD), розроблений в 1997 році для багаторазового запису інформації
CD-RW є логічним розвитком CD-R, однак, на відміну від нього, дозволяє багаторазово перезаписувати дані. Цей формат був представлений в 1997 році і в процесі розробки називався CD-Erasable (CD-E, Стирається Компакт-Диск). CD-RW багато в чому схожий на CD-R, але його записуючий шар виготовляється зі спеціального сплаву халькогенідів, який при нагріванні вище за температуру плавлення переходить з кристалічного агрегатного стану в аморфний.
DVD(англ. Digital Versatile (Video) Disc - цифровий багатоцільовий (відео-) диск) - носій інформації, виконаний у формі диска, що має розмір компакт-диска, але з більш щільною структурою робочої поверхні, що дозволяє зберігати та зчитувати більший обсяг інформації за рахунок використання лазера з меншою довжиною хвилі та лінзи з більшою числовою апертурою.
Перші диски та програвачі DVDз'явилися торік у листопаді 1996 року у Японії й у березні 1997 року у США.
На початку 1990-х років розроблялося два стандарти оптичних інформаційних носіїв високої щільності. Один з них називався Multimedia Compact Disc (MMCD) і розроблявся компаніями Philips та Sony, другий – Super Disc – підтримували 8 великих корпорацій, серед яких були Toshiba та Time Warner. Пізніше зусилля розробників стандартів були об'єднані під керівництвом IBM, яка не хотіла повторення війни форматів, як було зі стандартами касет VHS та Betamax у 1970-х. Офіційно DVD було анонсовано у вересні 1995 року, тоді ж було опубліковано першу версію специфікацій DVD. Зміни та доповнення у специфікації вносить організація DVD Forum (раніше називалася DVD Consortium), членами якої є 10 компаній-засновників та понад 220 приватних осіб.
Стандарт запису DVD-R(W) був розроблений в 1997 році японською компанією Pioneer і групою компаній, що приєдналися до неї і увійшли в DVD Forum, як офіційна специфікація дисків, що записуються (згодом і перезаписуються).
Створені на базі DVD-R диски DVD-RW, спочатку мали неприємність, пов'язану з несумісністю старих приводів з цими новими дисками (проблема полягала у відмінності оптичного шару, відповідального за «запам'ятовування» інформації, який мав меншу (порівняно з носіями з одноразовим записом та штампованими дисками) відображаючу здатність) . Надалі дана проблемабула майже повністю вирішена, хоча раніше саме через це старі DVD-приводи не могли нормально програвати нові диски, що перезаписуються.
Створений альтернативний формат, що отримав назву DVD+R і мав інший матеріал шару, що відбиває, і спеціальну розмітку, що полегшує позиціонування головки - основна відмінність подібних «плюсових» дисків від «мінусових». За допомогою цього диски DVD+RW здатні в кілька прийомів здійснювати запис (поверх існуючої), як у звичайному касетному відеомагнітофоні, крім утомливе попереднє стирання всього вмісту (для DVD-RW спочатку необхідно повністю стерти наявний запис).
Крім цього, під час використання «плюсових» дисків, що перезаписуються, кількість помилок зменшується, а коректність запису збільшується, внаслідок чого збійний секторможна легко перезаписати, а не прати і не записувати весь диск заново. Отже, якщо ви маєте намір активно користуватися функцією перезапису та запису, краще вибрати рекордер, що підтримує «плюсовий» формат (на що зараз здатна більшість моделей).
DVD-Video
Для відтворення DVDз відео необхідний DVD-оптичний привід та декодер MPEG-2 (тобто або побутовий DVD-програвач з апаратним декодером, або комп'ютерний DVD-привід та програмний програвач із встановленим декодером). Фільми на DVD стиснуті з використанням алгоритму MPEG-2 для відео та різних (часто багатоканальних) форматів для звуку. Бітрейт стисненого відео варіюється від 2000 до 9800 Кбіт/с, часто буває змінним (VBR). Стандартний розмір відео кадру стандарту PAL дорівнює 720х576 пікселів, стандарту NTSC - 720х480 пікселів.
Аудіодані у DVD-фільмі можуть бути у форматі PCM, DTS, MPEG або Dolby Digital (AC-3). У країнах, що використовують стандарт NTSC, усі фільми на DVD повинні містити звукову доріжкуу форматі PCM або AC-3, а всі NTSC-плеєри повинні ці формати підтримувати. Таким чином, будь-який стандартний дискможе бути відтворено на будь-якому стандартному устаткуванні.
Blu-ray Disc, BD(англ. blue ray – синій промінь і disc – диск; написання blu замість blue – навмисне) – формат оптичного носія, що використовується для запису з підвищеною щільністю та зберігання цифрових даних, включаючи відео високої чіткості. Стандарт Blu-ray був розроблений консорціумом BDA. Перший прототип нового носія було представлено у жовтні 2000 року. Сучасний варіант представлений на міжнародній виставці споживчої електроніки Consumer Electronics Show (CES), що відбулася у січні 2006 року. Комерційний запуск формату Blu-ray відбувся навесні 2006 року.
Blu-ray отримав свою назву від використання для запису та читання короткохвильового (405 нм) «синього» (технічно синьо-фіолетового) лазера. Літера «e» була навмисно виключена зі слова «blue», щоб отримати можливість зареєструвати торгову марку, оскільки вираз «blue ray» часто використовується і не може бути зареєстрований як торгова марка.
З моменту появи формату в 2006 і до початку 2008 року у Blu-ray існував серйозний конкурент - альтернативний формат HD DVD. Протягом двох років багато найбільших кіностудій, які спочатку підтримували HD DVD, поступово перейшли на Blu-ray. Warner Brothers, остання компанія, що випускала свою продукцію в обох форматах, відмовилася від використання HD DVD у січні 2008 року. 19 лютого того ж року Toshiba, автор формату, припинила розробки в області HD DVD.
Flash-memory
Флеш пам `ять(англ. flash memory) - різновид твердотільної напівпровідникової енергонезалежної пам'яті, що перезаписується (ПППЗУ).
Вона може бути прочитана скільки завгодно разів (у межах терміну зберігання даних, типово - 10-100 років), але писати в таку пам'ять можна лише обмежену кількість разів (максимально - близько мільйона циклів). Поширена флеш-пам'ять, що витримує близько 100 тисяч циклів перезапису, набагато більше, ніж здатна витримати дискету або CD-RW. Не містить рухомих частин, так що, на відміну від жорстких дисків, більш надійна та компактна.
Завдяки своїй компактності, дешевизні та низькому енергоспоживання флеш-пам'ять широко використовується в цифрових портативних пристроях - фото- та відеокамерах, диктофонах, MP3-плеєрах, КПК, мобільних телефонах, а також смартфони та комунікатори. Крім того, вона використовується для зберігання вбудованого програмного забезпечення в різних пристроях(маршрутизатори, міні-АТС, принтери, сканери, модемax), різні контролери. Також останнім часом широкого поширення набули USB флеш-накопичувачі («флешка», USB-драйв, USB-диск), що практично витіснили дискети та CD.
На кінець 2008 року основним недоліком, що не дозволяє пристроям на базі флеш-пам'яті витіснити з ринку жорсткі диски, є високе співвідношення ціна/об'єм, що перевищує цей параметр жорстких дисків в 2-3 рази. У зв'язку з цим і обсяги флеш-накопичувачів не такі великі, але в цих напрямках ведуться роботи. Здешевлюється технологічний процес, посилюється конкуренція. Багато фірм вже заявили про випуск SSD-накопичувачів обсягом 256 ГБ і більше.
В основі цього типу флеш-пам'яті лежить АБО елемент (англ. NOR), тому що в транзисторі з плаваючим затвором низька напруга на затворі позначає одиницю.
Транзистор має два затвори: керуючий та плаваючий. Останній повністю ізольований та здатний утримувати електрони до 10 років. У осередку є також стік та виток. При програмуванні напругою на затворі створюється електричне поле і виникає тунельний ефект. Частина електронів тунелює крізь шар ізолятора та потрапляє на плаваючий затвор. Заряд на плаваючому затворі змінює «ширину» каналу сток-витік та його провідність, що використовується під час читання.
Програмування та читання осередків дуже різняться в енергоспоживання: пристрої флеш-пам'яті споживають досить великий струм при записі, тоді як при читанні витрати енергії малі.
Для стирання інформації на затвор, що управляє, подається висока негативна напруга, і електрони з плаваючого затвора переходять (тунелюють) на джерело.
У NOR-архітектурі до кожного транзистора необхідно підвести індивідуальний контакт, що збільшує розміри схеми. Ця проблема вирішується за допомогою архітектури NAND.
В основі NAND-типу лежить І-НЕ елемент (англ. NAND). Принцип роботи такий самий, від NOR-типу відрізняється тільки розміщенням осередків та їх контактами. В результаті вже не потрібно підводити індивідуальний контакт до кожного осередку, так що розмір та вартість NAND-чіпа може бути істотно меншим. Також запис та стирання відбувається швидше. Однак ця архітектура не дозволяє звертатися до довільного осередку.
NAND та NOR-архітектури зараз існують паралельно і не конкурують один з одним, оскільки знаходять застосування у різних галузях зберігання даних.
Типи карток пам'яті
· CF(Compact Flash)
· MMC(Multimedia Card)
· RS-MMC(Reduced Size Multimedia Card)
· DV-RS-MMC(Dual Voltage Reduced Size Multimedia Card)
· MMC-micro
· SD Card(Secure Digital Card)
· SDHC(SD High Capacity, SD високої ємності)
· MiniSD(Mini Secure Digital Card)
· MicroSD(Micro Secure Digital Card)
©2015-2017 сайт
Усі права належати їх авторам. Цей сайт не претендує на авторство, а надає безкоштовне використання.
АЛМАТИНСЬКА ФІЛІЯ НЕДЕРЖАВНОЇ ОСВІТНЬОЇ
УСТАНОВИ ВИЩОЇ ПРОФЕСІЙНОЇ ОСВІТИ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСЬКИЙ ГУМАНІТАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ПРОФСПІЛОК»
Факультет: Юридичний
Кафедра: Юриспруденція
Реферат
З дисципліни: Інформаційні технології у юридичній діяльності
Види носіїв інформації. Зберігання інформації.
Алмати, 2011р
Зміст
ВСТУП
Носій інформації
Носій інформації-- суворо певна частина конкретної інформаційної системи, що служить для проміжного зберігання або передачі інформації
Основа сучасних інформаційних технологій – це ЕОМ. Коли йдеться про ЕОМ, то можна говорити про носії інформації, як про зовнішні запам'ятовуючі пристрої (зовнішню пам'ять). Ці носії інформації можна класифікувати за різними ознаками, наприклад, за типом виконання, матеріалом, з якого виготовлений носій і т.п. Один із варіантів класифікації носіїв інформації представлений на рис. 1.1.
Список носіїв інформації на мал. 1.1 не є вичерпним. Деякі носії інформації ми розглянемо докладніше у наступних розділах.
Зберігання інформації-- це спосіб поширення інформації у просторі та часі. Спосіб зберігання інформації залежить від її носія (книга – бібліотека, картина – музей, фотографія – альбом). Цей процес такий самий давній, як і життя людської цивілізації. Вже в давнину людина зіткнулася з необхідністю зберігання інформації: зарубки на деревах, щоб не заблукати під час полювання; рахунок предметів за допомогою камінчиків, вузликів; зображення тварин та епізодів полювання на стінах печер.
ЕОМ призначена для компактного зберігання інформації з можливістю швидкого доступу до неї.
Інформаційна система-- це сховище інформації, забезпечене процедурами введення, пошуку та розміщення та видачі інформації. Наявність таких процедур - головна особливість інформаційних систем, що відрізняють їх від простих накопичень інформаційних матеріалів.
- 1. ВИДИ НОСІЇВ ІНФОРМАЦІЇ
- 1.1. ВИДИ НОСІЇ ІНФОРМАЦІЇ
- 1.2. СТРІЧКОВІ НОСІЇ ІНФОРМАЦІЇ
- 1.3. ДИСКОВІ НОСІЇ ІНФОРМАЦІЇ
- Накопичувачі на дисках найрізноманітніші:
- накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД), вони ж флоппі-диски, вони ж дискети
- накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД), вони ж вінчестери (у народі просто «гвинти»)
- Накопичувачі на оптичних компакт-дисках:
- CD-ROM (Compact Disk ROM)
- DVD-ROM
Є й інші різновиди дискових носіїв інформації, наприклад, магнітооптичні диски, але через їх малу поширеність ми їх розглядати не будем.Накопичувачі на гнучких магнітних дисках
Деякий час тому дискети були найпопулярнішим засобом передачі інформації з комп'ютера на комп'ютер, так як інтернет на той час був великою рідкістю, комп'ютерні мережі теж, а пристрої для читання-запису компакт-дисків коштували дуже дорого. Дискети і зараз використовуються, але вже нечасто. В основному для зберігання різних ключів (наприклад, при роботі з системою клієнт-банк) та передачі різної звітної інформації державним наглядовим службам.
Дискета -- портативний магнітний носій інформації, що використовується для багаторазового запису та зберігання даних порівняно невеликого обсягу. Цей вид носія був особливо поширений у 1970-х - на початку 2000-х років. Замість терміна "дискета" іноді використовується абревіатура ГМД - "гнучкий магнітний диск" (відповідно, пристрій для роботи з дискетами називається НГМД - "накопичувач на гнучких магнітних дисках", жаргонний варіант - флопривід, флопік, флопар від англійської floppy-disk або взагалі "печенюшка"). Зазвичай дискета є гнучкою пластиковою пластинкою, покритою феромагнітним шаром, звідси англійська назва «floppy disk» («гнучкий диск»). Ця пластинка міститься в пластмасовий корпус, що захищає магнітний шар від фізичних пошкоджень. Оболонка буває гнучкою чи міцною. Запис та зчитування дискет здійснюється за допомогою спеціального пристрою – дисковод (флоппі-дисковод). Дискет зазвичай має функцію захисту від запису, за допомогою якої можна надати доступ до даних тільки в режимі читання. Зовнішній вигляд дискети 3,5” представлений на рис. 1.2.
- 1.4 Накопичувачі на жорстких магнітних дисках
Термін вінчестервиник із жаргонної назви першої моделі жорсткого диска ємністю 16 КВ (IBM, 1973 р.), що мав 30 доріжок по 30 секторів, що випадково збіглося з калібром 30/30 відомої мисливської рушниці «Вінчестер».
- 1.5 НАКОПИЧУВАЧІ НА ОПТИЧНИХ ДИСКАХ
Оптичні дискимають зазвичай полікарбонатну або скляну термооброблену основу. Робочий шар оптичних дисків виготовляють у вигляді найтонших плівок легкоплавких металів (телур) або сплавів (телур-селен, телур-вуглець, телур-селен-свинець та ін), органічних барвників. Інформаційна поверхня оптичних дисків покрита міліметровим шаром міцного прозорого пластику (полікарбонату). У процесі запису та відтворення на оптичних дисках роль перетворювача сигналів виконує лазерний промінь, сфокусований на робочому шарі диска в пляму діаметром близько 1 мкм. При обертанні диска лазерний промінь слід уздовж доріжки диска, ширина якої також близько 1 мкм. Можливість фокусування променя в пляму малого розміру дозволяє формувати на диску мітки площею 1-3 мкм. Як джерело світла використовуються лазери (аргонові, гелій-кадмієві та ін.). В результаті щільність запису виявляється на кілька порядків вище за межу, що забезпечується магнітним способом запису. Інформаційна ємність оптичного диска досягає 1 Гбайт (при діаметрі диска 130 мм) та 2-4 Гбайт (при діаметрі 300 мм).
Широке застосування як носія інформації отримали також магнітооптичні компакт-дискитипу RW (Re Writeble). Там запис інформації здійснюється магнітною головкою з одночасним використанням лазерного променя. Лазерний промінь нагріває крапку на диску, а електромагніт змінює магнітну орієнтацію цієї точки. Зчитування проводиться лазерним променем меншої потужності.
У другій половині 1990-х років з'явилися нові, дуже перспективні носії документованої інформації – цифрові універсальні відеодиски DVD (Digital Versatile Disk) типу DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R з великою ємністю (до 17 Гбайт).
За технологією застосування оптичні, магнітооптичні та цифрові компакт-диски діляться на 3 основні класи:
Диски з постійною інформацією (CD-ROM). Це пластикові компакт-диски діаметром 4,72 дюйми і товщиною 0,05 дюйми. Вони виготовляються за допомогою скляного диска-оригіналу, на який наноситься фотореєструючий шар. У цьому шарі лазерна система запису формує систему пітів (міток у вигляді мікроскопічних западин), яка потім переноситься на диски-копії, що тиражуються. Зчитування інформації здійснюється лазерним променем в оптичному дисководі персонального комп'ютера. CD-ROM зазвичай мають ємністю 650 Мбайт і використовуються для запису цифрових звукових програм, програмного забезпечення для ЕОМ тощо;
Диски, що допускають одноразовий запис та багаторазове відтворення сигналів без можливості їх стирання (CD-R; CD-WORM – Write-Once, Read-Many – один раз записав, багато разів вважав). Використовуються в електронних архівах та банках даних, зовнішніх накопичувачахЕОМ. Вони є основою з прозорого матеріалу, на яку нанесений робочий шар;
Реверсивні оптичні диски, що дозволяють багаторазово записувати, відтворювати та стирати сигнали (CD-RW; CD-E). Це найбільш універсальні диски, здатні замінити магнітні носії практично у всіх сферах застосування. Вони подібні до дисків для одноразового запису, але містять робочий шар, в якому фізичні процеси запису є оборотними. Технологія виготовлення таких дисків складніша, тому вони коштують дорожче за диски для одноразового запису.
Нині оптичні (лазерні) диски є найбільш надійними матеріальними носіями документованої інформації, записаної цифровим способом. Разом з тим активно ведуться роботи зі створення ще компактніших носіїв інформації з використанням так званих нанотехнологій, що працюють з атомами та молекулами. Щільність упаковки елементів, зібраних з атомів, у тисячі разів більша, ніж у сучасній мікроелектроніці. В результаті один компакт-диск, виготовлений за нанотехнологією, може замінити тисячі лазерних дисків.
Взагалі, всі розглянуті раніше носії теж опосередковано пов'язані з електронікою. Проте є вид носіїв, де інформації зберігається не так на магнітних/оптичних дисках, а мікросхемах пам'яті. Ці мікросхеми виконані за FLASH-технологією, тому такі пристрої іноді називають FLASH-дисками (у народі просто «флешка»). Мікросхема, як можна здогадатися, не є диском. Проте Операційні системиносії інформації з FLASH-пам'яттю визначають як диск (для зручності користувача), тому назва диск має право на існування.
Флеш-пам'ять (англ. Flash-Memory) - різновид твердотільної напівпровідникової енергонезалежної пам'яті, що перезаписується. Флеш-пам'ять може бути прочитана скільки завгодно разів, але писати на таку пам'ять можна лише обмежену кількість разів (зазвичай близько 10 тисяч разів). Незважаючи на те, що таке обмеження є, 10 тисяч циклів перезапису - це набагато більше, ніж здатна витримати дискету або CD-RW. Стирання відбувається ділянками, тому не можна змінити один біт або байт без перезапису всієї ділянки (це обмеження відноситься до найпопулярнішого на сьогоднішній день типу флеш-пам'яті - NAND). Перевагою флеш-пам'яті над звичайною є її енергонезалежність - при вимиканні енергії вміст пам'яті зберігається. Перевагою флеш-пам'яті над жорсткими дисками, CD-ROM, DVD є відсутність рухомих частин. Тому флеш-пам'ять компактніша, дешевша (з урахуванням вартості пристроїв читання-запису) і забезпечує швидший доступ.
і т.д.................
