Dizajn CD-ROM pogona. Glavne funkcionalne jedinice i princip rada Automatsko čišćenje leća

U masovnoj komercijalnoj proizvodnji, CD-ovi se izrađuju žigosanjem ili prešanjem, a ne laserskim prženjem kako mnogi vjeruju (vidi sliku ispod). Iako se laser može koristiti za urezivanje podataka na stakleni master disk obložen fotoosjetljivim materijalom, izravno snimanje diskova pri proizvodnji stotina ili tisuća kopija bilo bi u najmanju ruku nepraktično.

Ispod su glavne faze proizvodnje CD-a.

Nanošenje sloja fotootpora. Okrugla ploča od poliranog stakla, promjera 240 mm i debljine 6 mm, presvučena je slojem fotootpornika debljine približno 150 mikrona i zatim pečena na 80°C (176°F) 30 minuta.

1. Lasersko snimanje. Snimač laserske zrake (LBR) šalje impulse plave ili ljubičaste svjetlosti koji osvjetljavaju i omekšavaju određena područja sloja fotootpornika staklenog glavnog diska.

2. Formiranje glavnog diska. Obrađeni stakleni disk se uranja u otopinu natrijevog hidroksida (kaustične sode), koja otapa područja izložena laseru, čime se stvaraju udubljenja u sloju fotootpornika.

3. Elektrolitičko prešanje. Koristeći proces koji se zove galvanizacija, prethodno pripremljeni glavni disk presvučen je slojem legure nikla. Kao rezultat, stvoren je metalni glavni disk, koji se naziva roditeljski disk.

4. Particioniranje glavnog diska. Metalna matrica se zatim odvaja od staklenog glavnog diska. Radi se o metalnom master disku, koji se već može koristiti za proizvodnju malih serija diskova, jer se matrica vrlo brzo troši. Razdvajanje glavnog diska često dovodi do oštećenja staklene baze, pa se elektroformiranjem stvara još nekoliko negativnih kopija diska (koje se nazivaju matične kopije). Negativne kopije glavnog diska se naknadno koriste za izradu radne matrice koja se koristi u procesu masovne replikacije CD-a. To omogućuje utiskivanje velikog broja diskova bez ponavljanja procesa oblikovanja staklenog glavnog diska.

5. Utiskivanje diska. Matrica za obradu metala koristi se u stroju za lijevanje za oblikovanje uzorka podataka (udubine i ploče) u rastaljenoj polikarbonatnoj masi od oko 18 grama na temperaturi od 350°C (ili 662°F). U ovom slučaju, sila pritiska doseže približno 20 000 funti po kvadratnom inču. Uobičajeno, modernim termalnim prešama za žigosanje nije potrebno više od tri sekunde za izradu svakog diska.

6. Metalizacija. Da bi se stvorila reflektirajuća površina, tanki (0,05–0,1 mikrona) sloj aluminija nanosi se na utisnuti disk prskanjem.

7. Zaštitni premaz. Za zaštitu aluminijskog filma od oksidacije, na metalizirani disk pomoću centrifuge nanosi se tanki (6-7 mikrona) sloj akrilnog laka koji se stvrdnjava pod utjecajem ultraljubičastih zraka.

8. Konačni proizvod. Na kraju se na površinu diska pomoću sitotiska nanosi tekst naljepnice ili neka slika, koja se također suši pod utjecajem ultraljubičastih zraka. Proces proizvodnje CD-ROM-a s podacima i CD-a s glazbom gotovo je isti. Memorija samo za čitanje kompaktnih diskova, čitaj: “sidi-rum”) - vrsta CD-a sa snimljenim podacima samo za čitanje ( memorija samo za čitanje - memorija samo za čitanje). CD-ROM je modificirana verzija CD-DA (diska za pohranjivanje audio zapisa) na koji možete pohraniti i druge digitalne podatke (fizički se ne razlikuje od prvog, samo je promijenjen format snimljenih podataka) . Kasnije su razvijene verzije s mogućnošću jednokratnog (CD-R) i višestrukog prepisivanja (CD-RW) informacija na disk. Daljnji razvoj CD-ROM diskovi su postali DVD-ROM diskovi CD-ROM diskovi su popularno i najjeftinije sredstvo distribucije softver, računalne igre, multimedijski i drugi podaci. CD-ROM (i kasnije DVD-ROM) postao je glavni medij za prijenos informacija između računala, istisnuvši disketu iz te uloge (sada ustupa mjesto perspektivnijem solid-state mediju i formatu snimanja CD-ROM-a). omogućuje snimanje na jednom disku informacija mješovitog sadržaja - kako računalnih podataka (datoteke, softver, čitljivih samo na računalu) tako i audio zapisa (reproduciranih na običnom audio CD playeru), videa, tekstova i slika. Takvi se diskovi, ovisno o redoslijedu prikaza podataka, nazivaju naprednim.

Često pojam CD ROM pogrešno korišten za označavanje samih pogona (uređaja) za čitanje ovih diskova (ispravno - CD-ROM pogon, CD pogon).

28. Princip rada inkjet ispis s elektrostatičkom kontrolom. Prednosti i nedostatci.

Printer sa kontinuirano hranjenje tinta. Tekućina se mućka vibratorom kako bi se spriječilo stvaranje taloga. Kap se usmjerava ili na papir ili nastavlja dalje kružiti (ovisno o kontrolnim signalima). Tekućina se dovodi pod pritiskom, usitnjena u kapljice, koje se pune i kontroliraju elektrodama.

Prednosti: Bez konektora ili kablova; Visoka kvaliteta ispisa; Bez grijanja.

Mane: Niska brzina prijenosa podataka; Mala brzina ispisa

29. SATA sučelje. Arhitektura, karakteristike. ATA (engleski) Serijski ATA) - serijsko sučelje za razmjenu podataka s uređajima za pohranu informacija. SATA je razvoj paralelnog ATA (IDE) sučelja, koje je nakon pojave SATA preimenovano u PATA (Parallel ATA uređaji koriste dva konektora: 7-pinski (priključak podatkovne sabirnice) i 15-pinski (priključak za napajanje). SATA standard pruža mogućnost korištenja standardnog 4-pinskog Molex konektora umjesto 15-pinskog konektora za napajanje.

Istodobna uporaba obje vrste priključaka za napajanje može oštetiti uređaj. SATA sučelje ima dva kanala za prijenos podataka, od kontrolera do uređaja i od uređaja do kontrolera. Za prijenos signala koristi se LVDS tehnologija; žice svakog para su oklopljene upredene parice.

Tu je i 13-pinski kombinirani SATA konektor koji se koristi u poslužiteljima, mobilnim i prijenosnim uređajima za tanku pohranu. Sastoji se od kombiniranog konektora 7-pinskog konektora za spajanje podatkovne sabirnice i 6-pinskog konektora za spajanje napajanja uređaja. Za povezivanje s ovim uređajima u poslužiteljima može se koristiti poseban adapter.

30. Plazma ploče. Princip rada, karakteristike Zaslon s plinskim pražnjenjem (engleski paus papir "plazma ploča" također se široko koristi) je uređaj za prikaz informacija, monitor koji se temelji na fenomenu sjaja fosfora pod utjecajem ultraljubičastih zraka koji se javljaju tijekom električnog pražnjenja. u ioniziranom plinu, drugim riječima, u plazmi. Rad plazma panela sastoji se od tri faze: inicijalizacija, tijekom koje se određuje položaj naboja medija i priprema za sljedeću fazu (adresiranje). U ovom slučaju, nema napona na elektrodi za adresiranje, a inicijalizacijski impuls koji ima stepenasti oblik primjenjuje se na elektrodu za skeniranje u odnosu na elektrodu za pozadinsko osvjetljenje. U prvom stupnju ovog impulsa naređuje se raspored medija ionskog plina, u drugom stupnju dolazi do pražnjenja u plinu, a u trećem se završava uređivanje, pri čemu se piksel priprema za osvjetljavanje. Pozitivni impuls (+75 V) dovodi se u sabirnicu za adresiranje, a negativni (-75 V) u sabirnicu za skeniranje. Na sabirnici pozadinskog osvjetljenja napon je postavljen na +150 V. pozadinsko osvjetljenje, pri čemu se na sabirnicu za skeniranje primjenjuje pozitivni impuls, a na sabirnicu pozadinskog osvjetljenja negativan impuls od 190 V. Zbroj ionskih potencijala na svakoj sabirnici i dodatnim impulsima dovodi do prekoračenja potencijala praga i pražnjenja u plinskom okruženju. Nakon pražnjenja, ioni se redistribuiraju na sabirnicama za skeniranje i osvjetljavanje. Promjena polariteta impulsa dovodi do opetovanog pražnjenja u plazmi. Tako se promjenom polariteta impulsa osigurava višestruko pražnjenje ćelije. Jedan ciklus “inicijalizacija - adresiranje - osvjetljavanje” čini jedno podpolje slike. Dodavanjem nekoliko potpolja možete dati sliku zadane svjetline i kontrasta. U standardnoj verziji, svaki okvir plazma ploče formira se dodavanjem osam podpolja. Dakle, kada se na elektrode primijeni visokofrekventni napon, dolazi do ionizacije plina ili stvaranja plazme. U plazmi dolazi do kapacitivnog visokofrekventnog pražnjenja, što dovodi do ultraljubičastog zračenja, zbog čega fosfor svijetli: crveno, zeleno ili plavo. Ovaj sjaj koji prolazi kroz prednju staklenu ploču ulazi u oko gledatelja. Karakteristike: razlučivost, omjer slike, kontrast lumena, konektori i priključci.

31. Čitanci e-knjige. Princip rada, karakteristike.

Baza (podloga) ekrana je staklena (za E-ink modele Vizplex, Pearl, Karta, Triton) ili plastična (za E-ink Mobius ili E-ink Flex modele) ploča debljine nešto manje od pola milimetra. . Na njemu se nalaze donje elektrode iznad kojih se nalazi sloj posebnih prozirnih mikrokapsula. Promjer svake mikrokapule približno je jednak promjeru ljudske vlasi. Mikrokapsula je najmanja moguća točka na ekranu e-tinte.

Vizplex e-ink zaslon

Iznad mikrokapsula nalaze se gornje prozirne elektrode pričvršćene na gornju zaštitnu ploču ekrana. Ova ploča je izrađena od prozirne plastike. Duž konture zaslona, ​​podloga i gornja ploča su zapečaćene brtvilom.

Unutar svake mikrokapsule nalaze se posebne mikrogranule - sitne čestice praha različitih boja. Kod crno-bijelih ekrana dolaze u dvije boje - crnoj i bijeloj. U zaslonima u boji koriste se i mikrogranule drugih boja. Proizvođači ne navode njihovu količinu niti boju. Glavna značajka bijelih mikrogranula je sposobnost privlačenja elektrode kada se na nju nanese negativan potencijal, a crnih - kada se nanese pozitivan potencijal.

Kada mikrokapsula bijelih mikrogranula ispliva na površinu, njena gornja površina je obojena u bijelo; kada isplivaju crne mikrokapsule, ona postaje crna. Ako je udio bijelih i crnih mikrogranula blizu površine jednak, boja takve kapsule bit će siva. Moderni e-ink zasloni modela Vizplex, Pearl, Karta, E-ink Mobius mogu reproducirati 16 nijansi boja od bijele do crne.

Nakon skidanja napona s elektroda, mikrogranule u mikrokapsuli ostaju u istom položaju koji su zauzele pod utjecajem električnog polja. Odnosno, sam e-ink ekran troši energiju samo kada se slika na njemu mijenja.

32. IEEE1394 sučelje, karakteristike.

IEEE 1394 (FireWire, i-Link) je serijska sabirnica velike brzine dizajnirana za razmjenu digitalnih informacija između računala i drugih elektroničkih uređaja.

Kabel je 2 upletene parice- A i B, ožičeni kao A do B, a na drugoj strani kabela kao B do A. Opcijski vodič za napajanje je također moguć.

Uređaj može imati do 4 porta (konektora). U jednoj topologiji može biti do 64 uređaja. Maksimalna duljina staze u topologiji je 16. Topologija je poput stabla, zatvorene petlje nisu dopuštene.

Kada je uređaj spojen ili isključen, sabirnica se resetira, nakon čega uređaji samostalno biraju glavnu stvar od sebe, pokušavajući ovu "dominaciju" prenijeti na svog susjeda. Nakon identificiranja glavnog uređaja postaje jasan logičan smjer svakog segmenta kabela - prema glavnom ili od glavnog. Nakon toga se brojevi mogu distribuirati uređajima. Nakon što su brojevi raspodijeljeni, mogu se izvršiti pozivi prema uređajima.

Tijekom distribucije brojeva, sabirnicom teče promet paketa od kojih svaki sadrži broj portova na uređaju, kao i orijentaciju svakog porta - nije spojen/na glavni/od glavnog, kao i maksimalna brzina svake veze (2 porta i komad kabela). Kontroler 1394 prima te pakete, nakon čega skup upravljačkih programa gradi mapu topologije (veze između uređaja) i brzine (u najgorem slučaju brzine na putu od kontrolera do uređaja).

Rad autobusa dijeli se na asinkroni i izokroni.

Asinkrone operacije su pisanje/čitanje 32-bitne riječi, bloka riječi, kao i atomske operacije. Asinkrone operacije koriste 24-bitne adrese unutar svakog uređaja i 16-bitne brojeve uređaja (podrška za premošćivanje sabirnice). Neke adrese su rezervirane za najvažnije kontrolne registre uređaja. Asinkrone operacije podržavaju dvofazno izvršenje - zahtjev, međuodgovor, zatim konačni odgovor kasnije.

Izokrone operacije su prijenos paketa podataka u ritmu striktno tempiranom prema ritmu od 8 KHz, koji je postavio master sabirnice pokretanjem transakcija "pisanja u trenutni vremenski registar". Umjesto adresa, izokroni promet koristi brojeve kanala od 0 do 31. Nema potvrda; izokrone operacije su jednosmjerne emisije.

Izokrone operacije zahtijevaju dodjelu izokronih resursa - broj kanala i propusnost. To se radi atomskom asinkronom transakcijom na određene standardne adrese jednog od uređaja sabirnice, odabranog kao "izokroni upravitelj resursa".

Uz kabelsku implementaciju sabirnice, norma također opisuje implementaciju na vozilu (implementacije su nepoznate).

33. Tehnologije za izradu LCD ekrana. Aktivna i pasivna matrica. Sučelja za povezivanje.

Aktivna i pasivna matrica. Sučelja za povezivanje. Tehnologije LCD matrica: Sve matrice možemo podijeliti na aktivne i pasivne. Pasivne matrice Sastoje se od pojedinačnih ćelija spojenih u pravokutnu mrežu na koju se dovodi upravljački napon. Električni kapacitet svake ćelije zahtijeva određeno vrijeme za ponovno punjenje, što rezultira dugotrajnim prikazom slike. Spori LCD-i koriste se za sprječavanje titranja. Aktivna matrica. Kod aktivnih matrica, kao i kod pasivnih matrica, postoji jedna elektroda po ćeliji. No, svaki piksel zaslona ima dodatno pojačalo, koje smanjuje vrijeme prebacivanja napona na elektrodi, štoviše, zahvaljujući tranzistoru pričvršćenom na svaku ćeliju, matrica pamti stanje svih elemenata zaslona i resetira ga; tek kada se primi naredba za osvježavanje Takva matrica radi na principu memorije s izravnim pristupom. Uključeno je ovaj trenutak najčešća vrsta LCD matrice. Ova tehnologija temelji se na kombiniranju dviju različitih tehnologija u jednu TN tehnologiju: kada je tranzistor u isključenom stanju i ne stvara električno polje, LCD molekule su u svom normalnom stanju i poravnate su tako da mijenjaju kut polarizacije boje. prolazeći kroz njih za 90 stupnjeva. To se događa zbog činjenice da su molekule u upletenom stanju jedna u odnosu na drugu u spiralu. Kada tranzistor stvara električno polje, sve molekule LC poredaju se u linije paralelne s kutom polarizacije.

34. Kapacitivno-otporni zasloni osjetljivi na dodir. Princip rada, prednosti i nedostaci.

Princip rada takvih zaslona je jednostavan i donekle je sličan matričnom zaslonu. U tom slučaju, vodiči se zamjenjuju posebnim infracrvenim zrakama. Oko ovog ekrana nalazi se okvir u koji su ugrađeni emiteri, kao i prijemnici. Ako dodirnete ekran, neke zrake će se preklapati i ne mogu doći do svog odredišta, odnosno prijemnika. Kao rezultat toga, regulator izračunava mjesto kontakta. Takvi zasloni mogu propuštati svjetlost, izdržljivi su jer nema osjetljivog premaza i uopće nema mehaničkog dodira. Međutim, takvi zasloni trenutno ne zadovoljavaju visoku točnost i boje se bilo kakve kontaminacije. Ali dijagonala okvira takvog zaslona može doseći 150 inča.

Projektivna kapacitivna tehnologija.

Uređaj se sastoji od dvije staklene podloge na koje su postavljena dva sloja elektroda koje su odvojene dielektrikom i tvore rešetku pomoću izmjeničnog napona. A na mjestu kontakta bilježi se promjena kapacitivnosti.

Prednosti: operativnost na niskim temperaturama, visoka propusnost svjetla, podržava multi touch tehnologiju.

Nedostatak: Potreban je vodljivi predmet.

35. Princip rada modema. Karakteristike.

Modem omogućuje pretvorbu znamenki signala u frekvencijski raspon izmjenične struje - to je proces modulacije, kao i demodulacija obrnute pretvorbe.

Modulacija je proces promjene jednog ili više parametara izlaznog signala prema zakonu ulaznog signala. U ovom slučaju, ulazni signal je, u pravilu, digitalni i dodijeljen je modulaciji. Izlazni signal je obično analogan i često se naziva modulirani signal.

Klasifikacija modema:

1. Prema vrsti korištenog kanala

2. Po brzini

3. Po području primjene

4. Ovrhom

5. Putem kontrole

Glavne vrste modulacije:

1. Faza. S faznom modulacijom, signali iste amplitude i frekvencije, ali različite faze, odgovaraju logičkoj jedinici ili nuli. Faza nosioca se naglo mijenja kada prođe sljedeći diskretni signal, za razliku od prethodnog.

2. Amplitudna modulacija. Kod amplitudske modulacije mijenja se samo amplituda nosioca

3. Frekvencijska modulacija. Za logičku jedinicu i logičku nulu odabrane su sinusoide dvije različite frekvencije.

36. Metode moduliranja signala za prijenos komunikacijskim kanalima.

Metode modulacije signala:

Kako modem uspijeva prenijeti niz binarnih bitova preko telefonskih linija?

Linije namijenjene prijenosu govora imaju ograničenu propusnost: zapravo ne više od 3 kHz. To znači da se signali s frekvencijom većom od 3 kHz ne mogu prenositi takvom linijom. Postoji i donja granica radnog frekvencijskog raspona telefonske linije - nekoliko desetaka herca.

Za prijenos podataka telefonskim linijama možete koristiti stare, provjerene metode moduliranja analognih signala, koje ste možda poznavali s tečaja radiotehnike na institutu. Preko telefonske linije prenosi se takozvani nosivi signal čija frekvencija ne prelazi širinu pojasa linije. Prati ga informacijski signal, koji neznatno mijenja karakteristike nosivog signala (amplitudu, frekvenciju i fazu). Na prijemnom kraju, oni su odvojeni jedni od drugih pomoću operacije koja se zove otkrivanje.

Amplitudna modulacija

Amplitudna modulacija temelji se na promjeni amplitude nosivog signala odašiljanim signalom. Još uvijek se koristi u radijskom emitiranju na srednjim i dugim valovima.

Preko telefonske linije prenosi se sinusoidni signal frekvencije od, na primjer, 1 kHz: jedinica odgovara signalu velike amplitude, a nula maloj.

Takav signal se može prenijeti preko telefonskih linija, međutim njegov oblik ( nošenje informacija o prenesenim podacima) podložan je izobličenju zbog smetnji na liniji. Zbog toga se ova metoda koristi samo za prijenos podataka pri vrlo malim brzinama - reda veličine nekoliko desetaka bita/s.

Frekvencijska modulacija

Frekvencijska modulacija koristi se za radiodifuziju u ultrakratkom valnom području. Kod detekcije frekvencijski moduliranog signala, amplituda signala je mala, tako da većina smetnji ne utječe na kvalitetu signala. Ako to želite osjetiti, usporedite kvalitetu radio prijenosa u dugovalnom LW području (koje koristi amplitudnu modulaciju) i u ultrakratkovalnom FM području s frekvencijskom modulacijom.

Za korištenje frekvencijske modulacije za prijenos binarnih podataka, nulta vrijednost se kodira tonom frekvencije od, na primjer, 1 kHz, a vrijednost jedinica tonom frekvencije 2 kHz.

Frekvencijska modulacija pruža bolju zaštitu od smetnji nego amplitudna modulacija, ali brzina prijenosa ove metode još uvijek ne prelazi 1200 bps. Ograničavajući faktor je uska propusnost telefonskih komunikacijskih linija.

Fazna modulacija

Nekoliko bolji rezultati postignuti su korištenjem tzv. fazne modulacije. U tom slučaju frekvencija signala ostaje konstantna, a modulacija se izvodi pomoću faznog pomaka signala (slika 2-8). Širina pojasa nije kritična, tako da ova metoda omogućuje brzinu prijenosa podataka od oko 4800 bps.

Kvadraturna amplitudno-fazna modulacija

Međutim, brzina od 4800 bps potpuno je nedovoljna. Kako bi se iz uskopojasnog telefonskog kanala istisnulo sve što je sposoban, "izumljena" je kvadraturna amplitudno-fazna modulacija, koja je zapravo kombinacija amplitudne i fazne modulacije: svakoj odaslanoj vrijednosti pridružuje se određena kombinacija amplitude signala i faznog pomaka.

Ovdje je digitalna vrijednost v1 dodijeljena amplitudi signala a1 i fazi f1. U bilo kojem trenutku u vremenu, jedna od diskretnih vrijednosti, određena određenom amplitudom i fazom, prenosi se kroz analogni kanal. Budući da i amplituda i faza mogu biti pozitivne i negativne vrijednosti, točke svih mogućih prenesenih digitalnih vrijednosti nalaze se u sva četiri kvadranta koordinatne ravnine prikazane na sl. 2-9 (prikaz, ostalo). Možda se zato ova vrsta modulacije naziva kvadraturna amplitudno-fazna modulacija.

Na ovaj ili onaj način, korištenjem kvadraturne amplitudno-fazne modulacije, modemi su postali sposobni prenositi podatke relativno velikom brzinom - do 33 600 bps. Što se tiče daljnjeg povećanja brzine, čini se da su sve mogućnosti već iscrpljene. Međutim, ne, pronađena je još jedna rezerva.

37. Glavne strukturne komponente HDD-a. Glavne karakteristike HDD-a.

Glavne komponente HDD pogona

Glavni elementi dizajna uključuju diskove, glave za čitanje/pisanje, pogonski mehanizam glave, motor pogona diska, tiskanu pločicu s upravljačkim krugovima, kabele i konektore te konfiguracijske elemente (skakače, prekidače).

Diskovi su dostupni u sljedećim veličinama: 5,25"; 3,5"; 1,8"; 1"; Compact Flash tip II, PC kartica tip II.

Premaz diska

1. Oksidni sloj – polimerna prevlaka ispunjena željeznim oksidom.

2. Tankoslojni sloj – legura kobalta, raspršivanjem ili galvanizacijom.

3. Dvostruki antiferomagnetik (AFC) - sastoji se od 2 sloja odvojena tankim filmom rutenija i debljih magnetskih slojeva.

Glave za čitanje/pisanje.

Svaka glava je pritisnuta na disk pomoću opruge i sve glave su pritisnute istovremeno. Razmak je 0,4 µin ili 10 nm.

Pogonski mehanizam glave

1. Koračni motor – elektromotor čiji rotor okreće blok glava za određeni kut.

2. Motor s pokretnom zavojnicom. Pomična zavojnica pričvršćena je na blok glave i nalazi se u polju trajnog magneta. Pomicanje zavojnice pomiče blok glave od utjecaja struje koja teče.

Motor s pokretnom zavojnicom koristi sustav servo pogona. Za motor s pokretnom zavojnicom razlikuju se sljedeći mehanizmi:

a) Linearni - blok glava koji se kreće duž polumjera diska zajedno s polugom.

b) Rotacijski - na pokretnu zavojnicu pričvršćene su glave glave koje se okreću pod kutom azimuta.

Servo

Metode za konstruiranje petlje Povratne informacije:

I. S pomoćnim klinom - informacija se bilježi u visokom sektoru svakog cilindra ispred oznake indeksa (očitava se 1 put po okretaju).

II. S ugrađenim kodovima - poboljšana verzija pomoćnog klina. Podaci se bilježe na početku svakog cilindra i sektora.

III. Specijalizirani disk – podaci se bilježe na radnoj površini namjenskog diska. Servo glava Samo u načinu čitanja. Informacije se stalno čitaju.

Namjena: Korekcija položaja glave, ispisana Grayevim kodom. kada prelazite s 1 broja na sljedeći, mijenja se samo 1 binarni kod.

Za precizno pozicioniranje glave koristi se laserski nišan, a udaljenost se određuje metodom interferencije. Za praćenje se koristi kalibracija temperature - sve glave se naizmjenično prebacuju od 0 do bilo kojeg cilindra. Ispravci se bilježe u memoriju pogona. Tijekom kalibracije zaustavljaju se sve izmjene i procesi. Mnogi pogoni imaju podršku za AIV. Kalibracija počinje nakon razmjene podataka. Brisanje diska automatski pomiče glavu na nasumično odabranu stazu.

Filtri za zrak

Recirkulacijski filtri u HAD jedinici za čišćenje unutarnje atmosfere.

Barometarski filtar dizajniran je za izjednačavanje tlaka unutar i izvan jedinice radi održavanja zračnog raspora i radne površine.

Razina mora (-300 m do 3000 m)

Pri promjenama temperature potrebna je aklimatizacija. (potrebna aklimatizacija +4 u trajanju od 14 sati).

Vretenasti motor.

Dizajniran za rotaciju diska i nalazi se na 1. osi s naponom od 12 V. Uz kuglične ležajeve koristi se visoko plastično mazivo.

Upravljačka ploča

Hermetički blok sadrži regulator, pretpojačala buke, sklopke i kondicionere signala.

Glavni elementi bloka kontrolera:

1. Upravljački mikrokontroler - 8 ili 16-bitni odredišni kontroler osigurava interakciju svih jedinica za pohranu i komunikaciju s vanjskim sučeljem.

2. Međuspremnik do 10 MB. koristi se za predmemoriju i snimanje ispravaka.

3. Upravljačka jedinica motora vretena.

4. Jedinica za upravljanje pozicioniranjem. Generira impulse za pomicanje od cilindra do cilindra.

5. Glavni prekidač za generiranje struje pisanja i pojačalo očitavanja.

6. Kanal za čitanje/pisanje – to su sklopovi koji izdvajaju impulse sinkronizacije iz signala i generiraju signale za pisanje.

7. Servo Director – dodjeljuje servo kodove.

8. HDC kontroler tvrdog diska. Obavlja osnovne funkcije vezane uz čitanje i pisanje podataka.

Kabeli i konektori

Sučelje: 40, 50, 80 pin.

Konektor za napajanje je standardni, konektor za uzemljenje.

USB, Fire Wire, Fibre Channel i LPT priključci koriste se za pohranu vanjskih uređaja.

Glavne karakteristike HDD-a:

Formatirani kapacitet predstavlja količinu pohrane korisna informacija- odnosno zbroj podatkovnih polja svih dostupnih sektora. Neformatirani kapacitet je najveći broj bitova snimljenih na svim stazama diska, uključujući servisne informacije (zaglavlja sektora, kontrolne kodove podatkovnih polja). Omjer formatiranih i neformatiranih kapaciteta određen je formatom zapisa.

Brzina vretena, mjerena u okretajima u minuti, omogućuje nam neizravnu procjenu produktivnosti (unutarnja brzina).

Sučelje određuje kako je pogon povezan.

Kapacitet međuspremnika, mogućnosti predmemoriranja (čitanje, pisanje, multi-segment, prilagodljivost).

Mogućnosti unutarnja organizacija:

Broj fizičkih diskova ili površina korištenih za pohranu podataka. Moderni pogoni male visine imaju mali (1-2) broj diskova za olakšavanje bloka glave. Veći broj diskova (i veće visine) tipično je za starije pogone i moderne pogone velikog kapaciteta.

Broj fizičkih glava za čitanje i pisanje, naravno, podudara se s brojem radnih površina. Imajte na umu da broj glava (i radnih površina) može biti manji od dvostrukog broja diskova - obično postoje modeli ove vrste u svakoj obitelji. To se radi kako bi se reciklirali diskovi za koje se ispostavi da jedna od površina ima proizvodnu grešku ili na temelju drugih tehnoloških razloga.

Fizički broj cilindara porastao je s nekoliko stotina, karakterističnih za prve tvrde diskove, na desetke tisuća.

Veličina sektora je obično 512 bajtova.

Broj zona i broj sektora na stazi u vanjskim zonama.

Položaj servo oznaka ili servo glava može biti na namjenskoj površini, na radnoj površini ili hibridu

Metoda kodiranja-dekodiranja može biti MFM, RLL, PRML.

Pouzdanost uređaja i pouzdanost pohrane podataka karakteriziraju sljedeći parametri:

Očekivano vrijeme do kvara, mjereno u stotinama tisuća sati, je, naravno, prosjek za određeni proizvod.

Korisniku je više dragocjeno jamstveno razdoblje tijekom kojeg proizvođač (ili dobavljač) osigurava popravak ili zamjenu pokvarenog uređaja.

Vjerojatnost neispravljivih pogrešaka čitanja za moderne tvrde diskove je reda veličine jedne pogreške po 1014 pročitanih bitova.

Vjerojatnost grešaka koje se mogu ispraviti je reda veličine jedan prema 10 pročitanih bitova.

Vjerojatnost pogrešaka pretraživanja karakterizira kvalitetu servo sustava. Moderne tvrde diskove karakterizira vjerojatnost jedne pogreške na 108 operacija pretraživanja. Ove pogreške (ako je njihov broj mali) prilično su bezopasne, budući da prisutnost broja cilindra u zaglavlju svakog sektora ne dopušta "promašaj" prilikom izvođenja operacija čitanja ili pisanja. Ponavljanje operacije pretraživanja samo malo smanjuje prosječno vrijeme pristupa.

38. Koncept 3D transportera. Koncept "trodimenzionalne grafike".

3D pokretna traka

Svi trodimenzionalni objekti definirani su pomoću matematičkog modela - to je ono što " Polazna točka" u nizu dobivanja slike na ekranu, koji se naziva 3D cjevovod.

Transporter se sastoji od sljedećih faza:

1. Određivanje stanja objekata (Situation modeling) - ovaj dio programa nije izravno vezan uz računalna grafika, modelira svijet koji će se prikazati u budućnosti. Na primjer, u slučaju Quakea, to su pravila igre i fizikalni zakoni kretanja igrača, umjetna inteligencija čudovišta itd.

2. Određivanje geometrijskih modela koji odgovaraju trenutnom stanju (Geometry generation) - ovaj dio cjevovoda stvara geometrijski prikaz trenutnog trenutka našeg malog “virtualnog svijeta”.

3. Rastavljanje geometrijskih modela na primitivne (teselacija) - ovo je prva faza koja uistinu ovisi o hardveru. Ono stvara izgled objekte u obliku skupa specifičnih primitiva, naravno, na temelju informacija iz prethodnog koraka cjevovoda. Najčešći primitiv u naše vrijeme je trokut, a većina modernih programa i akceleratora radi s trokutima. Svaki ravni mnogokut uvijek se može podijeliti na trokute, a upravo s tri točke može se jednoznačno odrediti ravnina u prostoru.

4. Vezivanje tekstura i osvjetljenja (Definicija teksture i svjetla) - u ovoj fazi se određuje kako će geometrijske primitive (trokutići) biti osvijetljene, kao i koje će se i kako teksture na njih primjenjivati ​​u budućnosti (Teksture: slike koje prenijeti izgled materijala objekta, tj. negeometrijske vizualne informacije. Dobar primjer teksture je pijesak na potpuno ravnoj plaži). Obično se u ovoj fazi informacije izračunavaju samo za vrhove primitive.

5. Geometrijske transformacije pogleda (Projekcija) - ovdje se određuju nove koordinate za sve vrhove primitiva na temelju položaja promatrača i smjera njegovog pogleda. Scena se, takoreći, projicira na površinu monitora, pretvarajući se u dvodimenzionalnu, iako se podaci o udaljenosti od promatrača do vrhova pohranjuju za naknadnu obradu.

6. Odbacivanje nevidljivih primitiva (Culling) - u ovoj fazi potpuno nevidljivi (oni koji su ostali iza ili sa strane zone vidljivosti) isključeni su iz popisa primitiva.

7. Postavljanje - ovdje se informacije o primitivima (koordinate vrhova, mapiranje teksture, osvjetljenje itd.) pretvaraju u oblik prikladan za sljedeću fazu. (Na primjer: koordinate točaka međuspremnika zaslona ili tekstura - u cijele brojeve fiksne veličine s kojima hardver radi).

8. Ispunjavanje primitiva (Fill) - u ovoj se fazi zapravo gradi slika u međuspremniku okvira (memorija dodijeljena za rezultirajuću sliku) na temelju informacija o primitivama koje je generirala prethodna faza cjevovoda i drugih podataka . Kao što su teksture, tablice magle i prozirnosti itd. U pravilu se u ovoj fazi za svaku točku naslikane primitive utvrđuje njezina vidljivost, na primjer, korištenjem međuspremnika dubine (Z-buffer) i, ako nije zaklonjena točkom bližom promatraču (još jedna primitiva), izračunava se njezina boja. Boja se određuje na temelju podataka o rasvjeti i mapiranju teksture prethodno definiranih za vrhove ove primitive. Većina karakteristika akceleratora koje se mogu saznati iz njegovog opisa odnose se upravo na ovu fazu, budući da je u osnovi ova faza cjevovoda ubrzana u hardveru (u slučaju jeftinih i pristupačnih ploča).

9. Završna obrada (Post processing) - obrada cijele dobivene slike kao jedinstvene cjeline uz neke dvodimenzionalne efekte.

Neki stupnjevi transportera mogu se preurediti, razbiti na dijelove ili kombinirati. Drugo, mogu biti potpuno odsutni (rijetko) ili se mogu pojaviti novi (često). I treće, rezultat svakog od njih može se poslati natrag (zaobilazeći druge faze). Na primjer, slika dobivena u posljednjoj fazi može se koristiti kao nova tekstura za 8., čime se ostvaruje učinak reflektirajućih površina (ogledala).

39. Projektori. Princip rada. Karakteristike.

Multimedijski projektor je samostalni optički uređaj koji stvara ravnu sliku na velikom platnu projiciranjem informacija na ekran koji se ubacuje u projektor. Izvor izlaznih informacija za moderne multimedijske projektore može biti gotovo sve, uključujući video playere, računala, vanjske tvrdih diskova, flash diskovi, pametni telefoni, tableti i druga elektronika. Danas na tržištu postoji mnogo modela, od proračunskih koji koštaju 10 tisuća rubalja do skupih premium uređaja koji koštaju nekoliko tisuća dolara.

Vrste projektora

Karakteristike:

1 Veličina matrice, kao i njezina fizička veličina

3. Tehnologija (DLP, LCD)

4. Sučelje (fiwi, Ethernet

5.težina projektora

Multimedijski projektori se mogu podijeliti u nekoliko kategorija:

Profesionalna rješenja za industriju zabave, kina, velike prezentacije. To su skupi uređaji visoke tehnologije, velikih dimenzija.

Projektori za poslovanje i obrazovanje su uređaji sa visoke performanse i dizajniran za velika opterećenja i stalni rad.

Multimedijski projektori za dom - koriste se za izradu kućnih kina, za igre i zabavu. Ovo su najjeftiniji uređaji dostupni većini kupaca, ali u isto vrijeme zadovoljavaju sve potrebne zahtjeve kvalitete.

40. Uređaj za video snimanje. Princip rada. Karakteristike.

Video snimanje je proces pretvaranja analognog videa u digitalni oblik i zatim njegovog pohranjivanja na digitalni medij za pohranu. Najtipičniji primjer video snimanja je digitalizacija televizijskih emisija ili VHS kazeta na posebno opremljenom računalu. Video dekoder: prijem signala, njegova digitalizacija, digitalno dekodiranje u YUV format i prijenos signala do video kontrolera. Video kontroler: pretvara signal u RGB, organizira pohranu u međuspremniku, šalje podatke u DAC, formira TV film nakon obrnute analogne konverzije digitalno snimljene slike, prenosi VGA signal iz video adaptera. 1. Prijem niskofrekventnih signala.2. Prikaz primljenog videa u prozoru.3. Zamrzni kadar.4. Redukcija okvira u grafičkim standardima (TIF, PCX, IGA, GIF).Karakteristike video blastera.1. Format niskofrekventnog video signala.1. Kako se odvajaju signali svjetline i boje? Za odvajanje se koriste češljasti i pojasni filtri. Ako se koristi RGB reprezentacija, tada nema modulacije i kodiranja.2. Dubina digitalizacije – broj bitova po uzorku.

Razvoj CD pogona započeo je pojavom prvih audio CD-a 1982. godine, a razvili su ih Sony i Philips. Opseg podataka na CD-u iznosio je 72 minute, koliko točno traje jedna od popularnih Bachovih simfonija, koja je iznosila 650 megabajta. Ubrzo, 1985. godine, pojavljuju se prvi CD ROM pogoni za osobna računala, tada su glavno sredstvo prijenosa informacija između računala bile diskete i volumen od 650 megabajta činio se jako velikim.

CD pogoni ( CDD ) – neophodan atribut modernog računala.

CD pogoni rade s optičkim diskovima na koje se informacije zapisuju i čitaju pomoću lasera.

 CD - namijenjen je samo za pohranjivanje podataka koji su na njemu prethodno snimljeni u digitalnom obliku i njihovo očitavanje pomoću odgovarajućeg uređaja - pogona (storage).

Princip rada CD pogona

Glavni funkcionalni elementi CD-ROM pogona su: minijaturni elektromotor, laser, sustav optičkih leća i senzora, kao i elektronički sklop koji obavlja preliminarnu obradu (čitanje i dekodiranje informacija) i upravljanje pogonom.

CD pogoni rade drugačije od svih prethodno spomenutih elektromagnetskih medija za pohranu. Prilikom snimanja, CD se obrađuje laserskom zrakom (bez mehaničkog kontakta), spaljuje područje koje pohranjuje logičku 1, a ostavlja netaknutim područje koje pohranjuje logičku 0. Kao rezultat toga, na površini CD-a nastaju mala udubljenja. - takozvane jame).

Čitanje informacija provodi se na sljedeći način:

Električni motor okreće disk. Laser generira svjetlosnu zraku koju sustav optičkih leća fokusira na reflektirajuću (metalnu) površinu diska. Svjetlost se drugačije odbija od prijelaza između glavne površine i udubljenja. Reflektirano svjetlo prolazi kroz leće do senzora intenziteta svjetla, koji ga analizira i pretvara u električni binarni signal te ga šalje elektronici pogona na daljnju obradu.

Informacije pohranjene na optički diskovi, za razliku od informacija pohranjenih na magnetskim diskovima, praktički nije podložan destruktivnim učincima električnih i magnetskih polja i mnogo je manje podložan uništenju kao rezultat prirodnog starenja medijskog materijala. Osim toga, trošak snimanja i pohranjivanja jedinice informacije na CD-ROM znatno je manji nego za magnetske diskove.

Struktura optičkog diska

U skladu s prihvaćenim standardima, površina diska podijeljena je u tri područja:

1. Ulazni imenik - područje u obliku prstena najbliže središtu diska (širine 4 mm). Čitanje informacija s diska počinje upravo s ulaznim imenikom koji sadrži sadržaj, adrese zapisa, broj naslova, veličinu diska, naziv diska;

2. Područje podataka ;

3. Izlazni direktorij – ima oznaku kraja diska.

Vrste optičkih diskova:

CD- ROM. Informacije se zapisuju na CD-ROM disk industrijskom metodom i ne mogu se ponovno pisati. Najčešći su 5-inčni CD-R diskovi OM kapaciteta 670 MB. Njihove karakteristike potpuno su identične običnim glazbenim CD-ima. Podaci na disku zapisani su spiralno.

CD- R. Kratica CD-R (CD-Recordable) označava tehnologiju jednokratnog optičkog snimanja koja se može koristiti za arhiviranje podataka, izradu prototipova diskova za masovnu proizvodnju i za manju proizvodnju publikacija na CD-ima, snimanje zvuka i videa. Svrha CD-R uređaja je snimanje podataka na CD-R CD-ove, koji se zatim mogu čitati na CD-ROM i CD-RW pogonima.

CD- RW. Stari podaci mogu se obrisati i umjesto njih mogu se upisati novi podaci. Kapacitet CD-RW medija je 650 MB i jednak je kapacitetu CD-ROM i CD-R diskova.

DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW. Slično tipovima o kojima smo ranije govorili optički diskovi, ali imaju veći kapacitet.

U razvoju HVD(Holografic Versatile Dosc) kapaciteta 1 TB.

TehnologijaDVDpriznaje 4 tipdiskovi:

jednostrani, jednoslojni – 4,7 GB

jednostrani, dvoslojni – 8,5 GB

dvostrani, jednoslojni – 9,4 GB

dvostrani, dvoslojni – 17 GB

Dvoslojni diskovi koriste pojačani sloj na kojem se bilježe informacije. Prilikom čitanja informacija iz prvog sloja, koji se nalazi duboko u disku, laser prolazi kroz prozirni film drugog sloja. Prilikom čitanja informacija s drugog sloja, upravljački sklop šalje signal za fokusiranje laserske zrake na drugi sloj i čita s njega. Uz sve to, promjer diska je 120 mm, a debljina 1,2 mm.

Kao što je već spomenuto, na primjer, dvostrani, dvoslojni DVD disk može sadržavati do 17 GB informacija, što je otprilike 8 sati visokokvalitetnog videa, 26 sati glazbe ili, najjasnije, gomila obostrano ispisan papir visok 1,4 kilometra!

FormatiDVD

DVD- R. mogu biti samo jednoslojni, ali je moguće izraditi dvostrane diskove. Princip po kojem se snima DVD-R potpuno je isti kao i kod CD-R. Reflektivni sloj mijenja svoje karakteristike pod utjecajem laserske zrake velike snage. DVD-R ne donosi ništa novo; tehnički je to isti CD-R, samo dizajniran za tanje zapise. Pri izradi DVD-R-a najveća se pozornost pridavala kompatibilnosti s postojećim DVD-ROM pogonima. Dužina lasera za snimanje 635 Nm + zaštita od kopiranja snimljenih diskova.

DVD+ R. Načela na kojima je izgrađen DVD+R identična su onima koja se koriste u DVD-R. Razlika između njih je format snimanja koji se koristi. Na primjer, DVD+R diskovi podržavaju snimanje u nekoliko faza. Duljina lasera za snimanje 650 Nm + veća reflektirajuća površina.

Postoje dvije glavne klase CD-a:CDIDVD.

CD-ROM uređaj.

CD-ROM pogon je složen elektroničko-optičko-mehanički uređaj za čitanje informacija s laserskih diskova. Tipični pogon sastoji se od elektroničke ploče (ponekad dvije ili čak tri ploče - odvojeno kontrolni krug vretena i pojačalo opto-prijemnika), sklopa vretena, optičke glave za čitanje s pogonom za njezino kretanje i mehanike učitavanja diska.

Elektronička ploča sadrži:

• krug za pojačanje i korekciju signala iz optičke glave;
• PLL signalni krugovi i ACS vretena;
• Reed-Solomon procesor koda;
• ACS sheme za fokusiranje snopa i dinamičko praćenje traga;
• upravljački krug za pomicanje optičke glave;
• upravljački procesor (logika);
• međuspremnik memorije;
• sučelje s kontrolerom (IDE/SCSI/ostalo);
• sučelja i izlaznih konektora zvučni signal;
• blok prekidača načina rada (skakači/skakači).

Tipični pogon sastoji se od elektroničke ploče, vretenastog motora, sustava optičke glave za čitanje i sustava za učitavanje diska. Elektronička ploča sadrži sve upravljačke krugove pogona, sučelje s kontrolerom računala, konektore sučelja i izlaz audio signala. Većina pogona koristi jednu elektroničku ploču, ali u nekim se modelima zasebni krugovi nalaze na malim pomoćnim pločama.

Sustavi za snimanje, čitanje i naknadnu obradu informacija određuju opći funkcionalni dijagram CD-ROM-a, prikazan u funkcionalnom dijagramu. Uz gore razmotrene sustave, uključuje generator takta koji daje signale takta svim čvorovima CD-ROM-a i EFM demodulator koji pretvara 14-bitne kodne poruke s diska u 8-bitni serijski kod. Zatim, informacija ulazi u digitalni procesor podataka, koji zajedno s procesorom upravljanje sustavom je srce cijelog uređaja. Ovdje dolazi do deinterleaving podataka i ispravljanja pogrešaka. Zadatak preplitanja podataka prilikom snimanja informacija je "rastegnuti" svaki bajt informacije preko nekoliko okvira snimanja. Štoviše, čak i ako se nekoliko okvira informacija izgubi kao rezultat mehaničkog oštećenja površine diska, rezultat obrnutog preplitanja podataka bit će prisutnost malih pogrešaka u pojedinačnim bajtovima. Takve greške se ispravljaju krugom za ispravljanje grešaka.

• 
  magnetski diskovi;
• 
  glave za čitanje/pisanje;
• 
  mehanizam za pogon glave;
• 
  motor pogona diska;
• 
  tiskana ploča s elektroničkim upravljačkim krugom.

Hermetički blok je ispunjen zrakom pod pritiskom od jedne atmosfere. U poklopcima hermetičkih blokova nekih tvrdih diskova postoji posebna rupa, zapečaćena filtarskom folijom, koja služi za izjednačavanje tlaka unutar i izvan bloka, kao i za upijanje prašine.

Slika 5 - Osnovni elementi dizajna tvrdog diska

Ukupne dimenzije tvrdih diskova standardizirane su prema parametru koji se naziva faktor oblika (form-faktor). Na primjer, svi HDD-ovi formata od 3,5" imaju standardne veličine kućište 41,6x101x146 mm.

Podloge magnetskog diska Prvi tvrdi diskovi bili su izrađeni od aluminijske legure s dodatkom magnezija. Moderni modeli koriste kompozitni materijal od stakla i keramike s niskim koeficijentom toplinskog širenja kao glavni materijal za disk ploče, što ih čini manje osjetljivim na promjene temperature i izdržljivijima. Magnetni diskovi dostupni su u sljedećim veličinama: 3,5"; 5,25"; 2,5"; 1,8".

Diskovi su prekriveni magnetskom tvari - radnim slojem. Može biti na bazi oksida ili tankog filma.

Glave za čitanje/pisanje predviđeno za svaku stranu diska. Kad je pogon isključen, glave dodiruju disk. Kada se diskovi odmotaju, aerodinamički tlak zraka na glavama se povećava, što dovodi do njihovog odvajanja od radnih površina diskova. Što je glava bliže površini diska, to je veća amplituda reproduciranog signala.

Pogonski mehanizam glave osigurava pomicanje glava od središta diskova prema rubovima i zapravo određuje pouzdanost pogona, njegovu temperaturnu stabilnost i otpornost na vibracije. Svi postojeći pogonski mehanizmi glave podijeljeni su u dvije glavne vrste: s koračnim motorom i pokretnom zavojnicom.

Pogonski motor uzrokuje rotaciju paketa diskova čija je brzina, ovisno o modelu, u rasponu od 3600 - 7200 o/min (tj. glave se kreću relativnom brzinom od 60 - 80 km/h). Brzina rotacije nekih tvrdih diskova doseže 15 000 okretaja u minuti. HDD neprestano rotira čak i kada mu se ne pristupa, tako da tvrdi disk treba instalirati samo okomito ili vodoravno.

Tiskana ploča s elektroničkim sklopom kontrole i ostale pogonske komponente (prednja ploča, konfiguracijski elementi i dijelovi za montažu) mogu se ukloniti. Na tiskanoj pločici montirani su elektronički sklopovi za upravljanje pogonom motora i glave te sklop za razmjenu podataka s kontrolerom. Ponekad se kontroler instalira izravno na ovu ploču.

Pitanja za samokontrolu:

1. 
   Pogoni za diskete. Dizajn, princip rada, glavne komponente, tehničke karakteristike FDD-a;
2. 
   Logička struktura disketa;
3. 
   Pogoni tvrdog diska. Dizajn i princip rada HDD-a, faktori oblika, vrste;
4. 
   Glavne karakteristike i načini rada tvrdih diskova. Kontroleri i priključak HDD-a;
5. 
   Moderni modeli za pohranu;
6. 
   Logička struktura tvrdi disk;
7. 
   Formatiranje tvrdih diskova;
8. 
   Komunalije servisiranje teško magnetski diskovi.

Tema 4.2 CD-R (RW) pogoni. DVD-R (RW)

Student mora:

imaj ideju:

• 
  o namjeni CD-R (RW) pogona. DVD-R (RW)

znati:

• 
  princip rada i glavne komponente CD-ROM pogona;
• 
  karakteristike performansi CD-ROM pogona;
• 
  princip rada i glavne komponente DVD pogona;

biti u mogućnosti:

• 
  spojite CD i DVD pogone;

CD-R, (RW), DVD-R (RW) pogoni: princip rada, dizajn i glavne komponente, tehničke karakteristike.

Smjernice

CD-ROM pogoni

CD-ROM je kompaktni disk (CD) dizajniran za digitalno pohranjivanje podataka koji su prethodno snimljeni na njemu i njihovo čitanje pomoću posebnog uređaja koji se zove CD-ROM driver - pogon za čitanje CD-a.

Proces proizvodnje CD-a sastoji se od nekoliko faza.

U prvoj fazi kreira se informativna datoteka za naknadno snimanje na medij. U drugoj fazi, pomoću laserske zrake, informacija se snima na medij, koji je disk od stakloplastike presvučen fotorezistom. Informacije se bilježe u obliku niza spiralno raspoređenih udubljenja (poteza), kao što je prikazano na slici 6. Dubina svakog poteza udubljenja (udubljenja) je 0,12 µm, širina (u smjeru okomitom na ravninu crteža) je 0,8 - 3,0 µm. Oni su raspoređeni duž spiralne staze s razmakom od 1,6 µm između susjednih zavoja, što odgovara gustoći od 16 000 TPI (625 TPI). Duljina pruga duž staze za snimanje kreće se od 0,83 do 3,1 µm.

Slika 6 - Geometrijske karakteristike kompaktnog diska (a) i njegov presjek (b)

U sljedećoj fazi razvija se sloj fotorezista i disk se metalizira. Disk izrađen ovom tehnologijom naziva se master disk. Za repliciranje CD-a, nekoliko radnih kopija se izrađuje od glavnog diska galvaniziranjem. Radne kopije obložene su izdržljivijim metalnim slojem (na primjer, niklom) od glavnog diska i mogu se koristiti kao matrice za umnožavanje CD-a do 10 tisuća komada. iz svake matrice. Replikacija se izvodi vrućim štancanjem, nakon čega se informacijska strana baze diska, izrađena od polikarbonata, vakuumski metalizira slojem aluminija, a disk se premazuje slojem laka. Diskovi izrađeni vrućim utiskivanjem, u skladu s podacima putovnice, pružaju do 10.000 ciklusa čitanja podataka bez grešaka. Debljina CD-a je 1,2 mm, promjer - 120 mm.

CD-ROM pogon sadrži sljedeće glavne funkcionalne jedinice:

• 
  uređaj za pokretanje;
• 
  optičko-mehanička jedinica;
• 
  sustavi upravljanja pogonom i automatskog upravljanja;
• 
  univerzalni dekoder i jedinica sučelja.

Slika 9 - Dizajn optičko-mehaničke CD-ROM jedinice

Sustavi automatskog praćenja površine diska i staze za snimanje podataka osiguravaju visoku točnost očitavanja informacija. Signal iz fotosenzora u obliku niza impulsa ulazi u pojačalo automatskog upravljačkog sustava, gdje se izoliraju signali greške praćenja. Ovi signali ulaze u sustave automatske kontrole: fokus, radijalno uvlačenje, snaga laserskog zračenja, linearna brzina rotacije diska.

Univerzalni dekoder je procesor za obradu signala očitanih s CD-a. Sastoji se od dva dekodera, memorije s izravnim pristupom i kontrolera dekodera. Korištenje dvostrukog dekodiranja omogućuje vraćanje izgubljenih informacija do 500 bajtova. Memorija s izravnim pristupom služi kao međuspremnik, a kontroler kontrolira načine ispravljanja pogrešaka.

Jedinica sučelja sastoji se od digitalno-analognog pretvarača, niskopropusnog filtra i sučelja za komunikaciju s računalom. Prilikom reprodukcije audio informacija, DAC pretvara kodirane informacije u analogni signal, koji se dovodi u pojačalo s aktivnim filtrom niske frekvencije a zatim na zvučnu karticu koja je spojena na slušalice ili zvučnike.

Slijede karakteristike performansi koje biste trebali uzeti u obzir pri odabiru CD-ROM-a za vašu specifičnu aplikaciju.

Brzina prijenosa podataka (DTK) - Maksimalna brzina kojom se podaci prenose s medija za pohranu na radna memorija Računalo. Velika brzina prijenosa podataka CD-ROM pogona neophodna je prvenstveno za sinkronizaciju slike i zvuka. Ako je brzina prijenosa nedovoljna, video okviri mogu biti ispušteni i zvuk može biti izobličen.

Kvalitetu čitanja karakterizira stopa pogreške (Eror Rate) i predstavlja vjerojatnost primanja iskrivljenog bita informacije prilikom čitanja.

Prosječno vrijeme pristupa (AT) je vrijeme (u milisekundama) koje je potrebno pogonu da pronađe potrebne podatke na mediju.

Kapacitet međuspremnika je količina memorije s izravnim pristupom u CD-ROM pogonu koja se koristi za povećanje brzine pristupa podacima snimljenim na mediju. Međuspremnik (cache memorija) je memorijski čip instaliran na ploči pogona za pohranjivanje pročitanih podataka.

Srednje vrijeme između kvarova je prosječno vrijeme u satima koje karakterizira rad CD-ROM pogona bez kvarova.

U procesu razvoja pogona optičkih diskova razvijen je niz osnovnih formata za zapis informacija na CD-ove.

CD-DA (Digital Audio) format - digitalni audio kompaktni disk s vremenom reprodukcije od 74 minute.

Format ISO 9660 najčešći je standard za logičku organizaciju podataka.

Format High Sierra (HSG) predložen je 1995. i omogućuje čitanje podataka zapisanih na disk u formatu ISO 9660 svim vrstama pogona, što je dovelo do široko rasprostranjene replikacije programa na CD-u i pridonijelo stvaranju CD-a namijenjenih različitim operativnim sustavima.

Format Photo-CD razvijen je 1990.-1992. a namijenjen je snimanju na CD, pohranjivanju i reprodukciji statičnih video informacija u obliku visokokvalitetnih fotografskih slika. Disk Photo-CD formata sadrži od 100 do 800 fotografskih slika odgovarajućih rezolucija - 2048 x 3072 i 256 x 384, a također pohranjuje audio informacije.

Svaki CD-ROM disk koji sadrži tekstualne i grafičke podatke, audio ili video informacije klasificira se kao multimedija. Multimedijski CD-ovi dolaze u raznim formatima za različite operativni sustavi: DOS, Windows, OS/2, UNIX, Macintosh.

Format CD-I (Jntractive) razvijen je za široki krug korisnika kao standardni multimedijski disk koji sadrži različite tekstualne, grafičke, audio i video informacije. Disk u formatu CD-I omogućuje pohranjivanje video slike sa zvukom (stereo) i trajanjem reprodukcije do 20 minuta.

Format CD-DV (Digital Video) omogućuje snimanje i pohranjivanje visokokvalitetnog videa sa stereo zvukom u trajanju od 74 minute. Tijekom pohranjivanja, kompresija se vrši pomoću metode MPEG-1 (Motion Picture Expert Group).

Čitanje diska moguće je pomoću hardverskog ili softverskog MPEG dekodera.

3DO format je razvijen za igraće konzole.

CD-ROM pogoni mogu raditi ili sa standardnim IDE (E-IDE) sučeljem ili SCSI sučeljem velike brzine.

Najpopularniji CD-ROM pogoni u Rusiji - proizvodi sa zaštitnim znakovima Marke Panasonic, Creative, Samsung, Pioneer, Hitachi, Teac, LG.

DVD pogoni

Rješavanje problema povećanja kapaciteta optičkih medija za pohranu temeljeno na poboljšanju tehnologije proizvodnje CD-a i pogona, kao i postojećih znanstveno-tehničkih rješenja u području visokokvalitetnog digitalnog videa, dovelo je do stvaranja CD-a povećanog kapaciteta.

Kvaliteta slike pohranjene u DVD formatu usporediva je s kvalitetom profesionalnih studijskih video zapisa, a kvaliteta zvuka također nije niža od studijske kvalitete. Audio informacije u DVD formatu čitaju se brzinom od 384 KB/s, što omogućuje organiziranje višekanalnog zvuka.

Takve mogućnosti diskova DVD formata zahvaljuju poboljšanim parametrima radne površine diskova. Kao i CD-i, DVD-i imaju promjer od 120 mm. U DVD pogon Koristi se poluvodički laser s valnom duljinom zračenja u vidljivom području od 0,63 - 0,65 mikrona. Ovo smanjenje valne duljine (u usporedbi s 0,78 mikrona za konvencionalni CD pogon) omogućilo je smanjenje veličine linija za snimanje (jama) za gotovo polovicu, a udaljenost između staza za snimanje - s 1,6 na 0,74 mikrona. Udubine su raspoređene u spiralu, kao na vinilnim dugosvirajućim pločama.

DVD-ROM pogoni dolaze s hardverskim MPEG-2 dekoderom u obliku kartice za proširenje za PCI sabirnicu i softverskim dekoderom. DVD-R pogoni za snimanje i DVD-RW za ponovno upisivanje mogu raditi s jednoslojnim, jednostranim diskovima kapaciteta do 4,7 - 5,2 GB pri brzini zapisivanja informacija od oko 1 MB/s.

Pitanja za samokontrolu:

1. 
   CD-R, (RW) pogoni, princip rada, dizajn i glavne komponente, tehničke karakteristike;
2. 
   DVD-R (RW): princip rada, dizajn i glavne komponente, tehničke karakteristike.

Tema 4.3 Magneto-optički uređaji za pohranu podataka. Pogoni magnetskih diskova. Vanjski uređaji za pohranu

Student mora:

imaj ideju:

• 
  o namjeni CD pogona;
• 
  o namjeni magneta optički pogoni;
• 
  o namjeni magnetskih pogona;
• 
  o namjeni vanjskih uređaja za pohranu podataka

znati:

• 
  formati optičkih i magnetooptičkih diskova;
• 
  kako streamer radi

biti u mogućnosti:

• 
  zapisivati ​​podatke na optičke i magnetooptičke diskove

CD pogoni: formati za zapis informacija, proces proizvodnje CD-a, pogoni s jednostrukim i višestrukim upisivanjem. Magneto-optički uređaji za pohranjivanje podataka: principi rada, dizajn i glavne komponente, tehničke karakteristike. Logička struktura i format magnetooptičkih diskova. Pogoni magnetske trake. Princip postavljanja informacija na magnetske vrpce. Projektiranje mehanizama za pogon trake. Struktura podataka na magnetskim vrpcama. Uređaji za snimanje za čitanje informacija s magnetskih vrpci. Patrone s magnetskim trakama. Moderni modeli traka. Vanjski uređaji za pohranu: flash pogoni, ZIP pogoni. Princip rada i glavne tehničke karakteristike.

Smjernice

Magneto-optički disk pogoni

Tehnologija proizvodnje magnetooptičkog diska je sljedeća. Aluminijski (ili zlatni) premaz nanosi se na podlogu od stakloplastike kako bi se osigurala refleksija laserske zrake. Dielektrični slojevi koji okružuju magneto-optički sloj s obje strane izrađeni su od prozirnog polimera i štite disk od pregrijavanja, povećavaju osjetljivost pri snimanju i refleksiju pri čitanju informacija. Magneto-optički sloj izrađen je na bazi praha od legure kobalta, željeza i terbija. Svojstva takvog premaza mijenjaju se i pod utjecajem temperature i pod utjecajem magnetskog polja. Ako zagrijete disk iznad određene temperature, moguće je promijeniti magnetsku polarizaciju kroz malo magnetsko polje. Gornji zaštitni sloj od prozirnog polimera, izrađen ultraljubičastim stvrdnjavanjem, štiti radnu površinu od mehaničkih oštećenja. Zahvaljujući ovoj tehnologiji i smještaju u posebnu plastičnu omotnicu - uložak, magneto-optički diskovi imaju povećanu pouzdanost i ne boje se izloženosti nepovoljnim uvjetima okoline.

Podaci se zapisuju na MO disk pomoću laserske tehnologije. Laserska zraka, fokusirana na površinu magnetooptičkog sloja u točku promjera oko 1 mikrona, usmjerava se u magnetooptički sloj i zagrijava ga u točki fokusiranja do temperature Curiejeve točke (oko 200 °C). ). Na ovoj temperaturi magnetska permeabilnost naglo pada, a promjenu magnetskog stanja čestica provodi relativno malo magnetsko polje magnetske glave. Nakon hlađenja materijala održava se magnetska orijentacija domena u danoj točki. Ovisno o magnetskoj orijentaciji dijela magnetskog materijala, on se tumači kao logička nula ili logička jedinica. Podaci se zapisuju u blokove od 512 bajtova.

Da biste promijenili dio informacija u bloku, potrebno ga je potpuno prepisati, stoga se tijekom prvog prolaza cijeli blok inicijalizira (zagrije), a kada se sektor približi magnetskoj glavi, bilježe se novi podaci.

Podaci se s diska čitaju pomoću polarizirane laserske zrake smanjene snage koja nije dovoljna za zagrijavanje radnog sloja: snaga lasera pri čitanju iznosi 25% snage lasera pri upisu. Utjecaj snopa na magnetske čestice diska, koje su uređeno orijentirane tijekom snimanja podataka, dovodi do toga da njihovo magnetsko polje malo mijenja polarizaciju snopa, tj. uočava se Kerrov efekt.

Standardni kapaciteti MO diskova: jednostrani 3,5" diskovi - 128, 230 i 640 MB, dvostrani - 600 i 650 MB. 5,25" diskovi dostupni su u kapacitetima od 1,7 do 4,6 GB.

Učinkovitost MO pogona niža je od one uklonjivih pogona s magnetskim medijima, iako izvedba novih modela stalno raste. Jedan od razloga za relativno niske performanse MO pogona je taj što je brzina rotacije diska samo 2000 okretaja u minuti. Osim toga, MO pogoni koriste prilično masivnu glavu za čitanje/pisanje, koja kombinira optičke i magnetske komponente u jednom uređaju.

Prosječno vrijeme pristupa podacima u MO pogonima je oko 30 ms, a jamstveni rok (srednje vrijeme između kvarova) je 75.000 sati.

Magneto-optička tehnologija snimanja stalno se poboljšava. Nekoliko tvrtki proizvodi MO pogone s brzinom rotacije MO diska od 3600 okretaja u minuti, ali njihova je cijena prilično visoka. Lideri na tržištu MO disk pohrane su Sony, Fujitsu i Hewlett-Packard.

Magneto-optički diskovi i pogoni većine proizvođača usklađeni su s međunarodnim standardima i dostupni su kao ugrađeni uređaji iu vanjskim samostalnim verzijama s IDE i SCSI sučeljima.

Uz konvencionalne diskovne pogone, takozvane optičke biblioteke s automatskom izmjenom diska, čiji kapacitet doseže stotine gigabajta, pa čak i nekoliko terabajta, postale su široko rasprostranjene. Vrijeme automatske izmjene diska je nekoliko sekundi, a vrijeme pristupa i brzina razmjene podataka jednaki su kao i kod klasičnih disk jedinica.

Pogoni trake

Pogoni magnetske trake koriste se u sustavima za sigurnosno kopiranje. Sigurnosna kopija podaci su potrebni ako je kapacitet korištenog tvrdog diska mali i na njemu su pohranjeni mnogi programi; rezultati rada prikazani su u velikim skupovima podataka; Nema slobodnog prostora na vašem tvrdom disku.

Reel-to-reel pogoni, slični kućnim reel-to-reel magnetofonima, prvi su se koristili kao uređaji za snimanje podataka na magnetsku vrpcu (streamers). Godine 1972. ZM je razvio prvu kasetu dimenzija 15x10x1,6 cm, namijenjenu za pohranu podataka. Unutar kazete nalazila su se dva koluta na koje se vrpca namatala mehanizmom za pogon trake tijekom procesa čitanja/pisanja. Godine 1983. pušten je u promet prvi standardni QIC (Quarter-Inch-Catridge - magnetic tape drive) kapaciteta 60 MB. Podaci su snimljeni na devet staza, a magnetska vrpca je imala duljinu od oko 90 m. Naknadno je razvijen standard za mini kasete (MS format). Dimenzije mini-kazete, prema ovom standardu, su 8,25 x 6,35 x 1,5 cm Osnova magnetskog sloja QIC vrpci je željezni oksid.

Vanjski uređaji za pohranu

Rješenje ovog problema povezano je sa stvaranjem takvih pogona kao što su LS-120, SyQuest, Zip, Jaz, MO, ORB itd. Najvažniji parametar za procjenu ovih uređaja je kompatibilnost s FDD-om, tj. mogućnost uređaja za čitanje i pisanje podataka na 3,5" disketu kapaciteta 1,44 MB. Svi navedeni uređaji su nekompatibilni s FDD-om, jer rade samo sa svojim diskovima. Izuzetak je pogon LS-120 , koji je u stanju čitati uz svoje diskete od 120 MB standardne diskete kapaciteta 1,44 MB.

Pogone LS-120 proizvode tvrtke kao vanjske uređaje s LPT sučeljem ili interne uređaje s IDE sučeljem. Nedvojbena prednost pogona LS-120 je veliki kapacitet diskete (120 MB) uz prilično nisku cijenu pogona s IDE sučeljem. U isto vrijeme, brzina čitanja/pisanja nekoliko je puta veća od brzine FDD-a (80-100 KB/s u DOS-u i 200-300 KB/s u Windowsima u usporedbi sa 60 KB/s za FDD). LS-120 diskovi su uređaji za magnetsku pohranu i imaju iste nedostatke kao i svi mediji za magnetsku pohranu: osjetljivost na magnetska polja, prašinu i mehaničke deformacije.

Zamjenjivi tvrdi diskovi koriste se kada je potrebno pohraniti velike količine podataka na medije male veličine. S prijenosnim tvrdim diskom prenosiv je ne samo medij za pohranu, već i cijeli disk koji se uklanja iz vodilica u kućištu računala. Najčešće su to IDE pogoni koji su instalirani u kućište računala. Na prednjoj ploči postoji posebna ručka za uklanjanje pogona. Na poleđini se nalazi adapter koji obično osigurava napajanje i komunikaciju za primanje/prijenos podataka. Korištenje prijenosnog tvrdog diska ove vrste za čestu razmjenu informacija između udaljenih računala ne daje željene rezultate zbog nedovoljne zaštite od vanjski utjecaji koji nastaju tijekom njihovog prijevoza. Preporuča se korištenje prijenosnih tvrdih diskova prvenstveno u svrhu arhiviranja podataka.

Pitanja za samokontrolu:

1. 
   CD pogoni: formati za zapis informacija, proces proizvodnje CD-a, pogoni s jednostrukim i višestrukim upisivanjem.
2. 
   Magneto-optički uređaji za pohranjivanje podataka: principi rada, dizajn i glavne komponente, tehničke karakteristike.
3. 
   Logička struktura i format magnetooptičkih diskova.
4. 
   Pogoni magnetske trake.
5. 
   Princip postavljanja informacija na magnetske vrpce. Projektiranje mehanizama za pogon trake. Struktura podataka na magnetskim vrpcama.
6. 
   Uređaji za snimanje za čitanje informacija s magnetskih vrpci. Patrone s magnetskim trakama. Moderni modeli traka.
7. 
   Vanjski uređaji za pohranu: flash pogoni, ZIP pogoni. Princip rada i glavne tehničke karakteristike.

Odjeljak 5. Video podsustav: monitori, video adapteri, video projektori

Tema 5.1 CRT monitori

Student mora:

imaj ideju:

znati:

• 
  princip rada CRT monitora;
• 
  glavne karakteristike CRT monitora.

biti u mogućnosti:

• 
  spojite CRT monitore;
• 
  postaviti načine rada za CRT monitore;

Monitori bazirani na katodnoj cijevi (CRT): osnovni principi rada, vrste CRT, dizajn, tehničke karakteristike. TCO standardi. Pregled glavnih modela.

Smjernice

CRT monitori najčešći su uređaji za prikaz informacija. Tehnologija korištena u ovoj vrsti monitora razvijena je prije mnogo godina i izvorno je stvorena kao poseban alat za mjerenje naizmjenična struja, tj. za osciloskop.

Dizajn CRT monitora je staklena cijev s vakuumom unutra. S prednje strane, unutarnja strana staklene cijevi presvučena je fosforom. Prilično složeni sastavi na bazi rijetkih zemnih metala - itrij, erbij itd. koriste se kao fosfori za CRT u boji. Fosfor je tvar koja emitira svjetlost kada je bombardirana nabijenim česticama. Za stvaranje slike, CRT monitor koristi elektronski top koji emitira struju elektrona kroz metalnu masku ili rešetku na unutarnju površinu staklenog zaslona monitora, koji je prekriven raznobojnim fosfornim točkicama. Elektroni udaraju u sloj fosfora, nakon čega se energija elektrona pretvara u svjetlost, tj. Protok elektrona uzrokuje sjaj fosfornih točkica. Ove svjetleće fosforne točkice tvore sliku na monitoru. Tipično, CRT monitor u boji koristi tri elektronska topa, za razliku od jednog topa koji se koristi u jednobojnim monitorima.

Duž putanje elektronskog snopa obično se nalaze dodatne elektrode: modulator koji regulira intenzitet elektronskog snopa i pripadajuću svjetlinu slike; elektroda za fokusiranje koja određuje veličinu svjetlosne točke; zavojnice sustava otklona postavljene na podnožje CRT-a, koje mijenjaju smjer snopa. Svaki tekst ili grafička slika na zaslonu monitora sastoji se od mnogo diskretnih fosfornih točaka, zvanih pikseli, koje predstavljaju minimalni element rasterske slike.

Raster se formira u monitoru pomoću posebnih signala koji se dovode u sustav otklona. Pod utjecajem tih signala, zraka se skenira preko površine ekrana duž cik-cak putanje od gornjeg lijevog kuta do donjeg desnog. Horizontalno putovanje snopa provodi se horizontalnim (horizontalnim) signalom skeniranja, a okomito - vertikalnim (vertikalnim) signalom skeniranja. Translacija zrake iz krajnje desne točke pravca u krajnju lijevu točku sljedeći redak(obrnuti snop vodoravno) i iz krajnje desne pozicije zadnji redak zaslona do krajnjeg lijevog položaja prvog retka (obrnuti snop hoda okomito) provodi se pomoću posebnih reverznih signala. Monitori ove vrste nazivaju se raster monitori. U tom slučaju, elektronski snop povremeno skenira ekran, tvoreći na njemu usko razmaknute linije skeniranja. Kako se zraka kreće duž linija, video signal koji se dovodi modulatoru mijenja svjetlinu svjetlosne točke i oblikuje sliku vidljivu na ekranu. Razlučivost monitora određena je brojem elemenata slike koje može reproducirati vodoravno i okomito, na primjer, 640x480 ili 1024 x 768 piksela.

Katodna cijev monitora u boji sadrži tri elektronska topa s neovisnim upravljačkim krugovima, a na unutarnju površinu zaslona nanesen je fosfor tri primarne boje: crvena, plava i zelena.

Elektronska zraka iz svakog pištolja pobuđuje fosforne točkice i one počinju svijetliti. Točkice različito svijetle i tvore mozaičnu sliku pri čemu je svaki element iznimno malen. Intenzitet sjaja svake točke ovisi o upravljačkom signalu elektronskog topa. U ljudskom oku, točke s tri primarne boje međusobno se sijeku i preklapaju. Promjenom omjera intenziteta točaka tri osnovne boje dobiva se željena nijansa na ekranu monitora. Kako bi svaki top usmjeravao tok elektrona samo na fosforne mrlje odgovarajuće boje, svaki kineskop u boji ima posebnu masku za razdvajanje boja.

Ovisno o položaju elektronskih topova i dizajnu maske za razdvajanje boja (slika 8), postoje četiri vrste CRT-a koji se koriste u modernim monitorima:

CRT s maskom u sjeni (Shadow Mask) (vidi sliku 8, a) najčešći su u većini monitora koje proizvode LG, Samsung, Viewsonic, Hitachi, Belinea, Panasonic, Daewoo, Nokia;

CRT s poboljšanom maskom sjene (EDP - Enhanced Dot Pitch) (vidi sliku 8, 6);

CRT s utornom maskom (Slot Mask) (vidi sliku 8, c), u kojem se fosforni elementi nalaze u okomitim ćelijama, a maska ​​je izrađena od okomitih linija. Okomite pruge podijeljene su u ćelije koje sadrže skupine od tri fosforna elementa tri osnovne boje. Ovu vrstu maske koriste NEC i Panasonic;

CRT s mrežom otvora okomitih linija (Aperture Grill) (vidi sliku 8, d). Umjesto točkica s fosfornim elementima od tri osnovne boje, rešetka otvora blende sadrži niz niti koje se sastoje od fosfornih elemenata raspoređenih u okomite pruge od tri osnovne boje. Sony i Mitsubishi cijevi se proizvode pomoću ove tehnologije.

Slika 8 - Vrste CRT maski za razdvajanje boja: a – CRT s maskom za sjene; b – CRT s poboljšanom maskom sjene; c- CRT s proreznom maskom; d – CRT s rešetkastim otvorom

CRT monitori imaju sljedeće glavne karakteristike.

Dijagonala zaslona monitora - udaljenost između donjeg lijevog i desnog kuta gornji kut zaslon, mjereno u inčima.

Veličina zrna zaslona određuje udaljenost između najbližih rupa u vrsti korištene maske za odvajanje boja. Razmak između rupa maske mjeri se u milimetrima. Što je manji razmak između rupa u maski sjene i što je više rupa, to je veća kvaliteta slike.

Razlučivost monitora određena je brojem elemenata slike koje može reproducirati vodoravno i okomito.

Pri izboru monitora treba voditi računa o vrsti katodne cijevi. Najpoželjnije vrste slikovnih cijevi su Black Trinitron, Black Matrix ili Black Planar. Ove vrste monitora imaju poseban fosforni premaz.

Potrošnja energije monitora navedena je u njegovim tehničkim specifikacijama. Za monitore od 14" potrošnja energije ne smije prelaziti 60 W.

Premazi zaslona su potrebni kako bi se dobila svojstva protiv odsjaja i antistatika. Antirefleksni premaz omogućuje promatranje samo slike koju je generiralo računalo na zaslonu monitora, a ne umaranje očiju promatranjem reflektiranih objekata. Postoji nekoliko načina za dobivanje antirefleksne (nereflektirajuće) površine. Najjeftiniji od njih je jetkanje. Daje površini hrapavost. Međutim, grafika na takvom zaslonu izgleda mutno i kvaliteta slike je niska. Najpopularnija metoda je nanošenje kvarcnog premaza koji raspršuje upadnu svjetlost; Ovu metodu provode Hitachi i Samsung. Antistatički premaz je neophodan kako bi se spriječilo lijepljenje prašine na zaslon zbog nakupljanja statičkog elektriciteta.

Zaštitni ekran (filter) trebao bi biti neizostavan atribut CRT monitora, budući da su medicinske studije pokazale da zračenje koje sadrži zrake u širokom rasponu (rendgensko, infracrveno i radio zračenje), kao i elektrostatička polja koja prate rad monitora. monitor, može imati vrlo negativan učinak na ljudsko zdravlje .

Prema tehnologiji izrade zaštitni filtri se dijele na mrežaste, filmske i staklene.

Sigurnost monitora za ljude regulirana je TCO standardima: TCO 92, TCO 95, TCO 99, koje je predložila Švedska konfederacija sindikata. TCO 92, objavljen 1992., definira parametre elektromagnetska radijacija, daje određeno jamstvo sigurnost od požara, osigurava električnu sigurnost i određuje parametre uštede energije. 1995. standard je značajno proširen (TSO 95), uključujući i zahtjeve za ergonomiju monitora. U TCO 99, zahtjevi za monitore dodatno su pooštreni. Osobito su pooštreni zahtjevi za zračenje, ergonomiju, uštedu energije i sigurnost od požara. Postoje i ekološki zahtjevi koji ograničavaju prisutnost raznih opasnih tvari i elemenata, poput teških metala, u dijelovima monitora.

Pitanja za samokontrolu:

1. 
   Princip rada CRT monitora;
2. 
   Glavne karakteristike CRT monitora.
3. 
   Spajanje CRT monitora;
4. 
   Postavljanje načina rada za CRT monitore

Tema 5.2 LCD monitori

Student mora:

imaj ideju:

• 
  o uređajima za prikaz informacija

znati:

• 
  princip rada monitora s tekućim kristalima;
• 
  glavne karakteristike monitora s tekućim kristalima.

biti u mogućnosti:

• 
  spojite LCD monitore;
• 
  postaviti načine rada monitora s tekućim kristalima.

LCD monitori. Princip rada i tehnologija LCD monitora. Kontroler LCD ekrana. Tehnički podaci LCD monitori. Usporedna analiza LCD monitora i CRT monitora. Pregled glavnih modela. Ravni monitori: plazma zasloni, elektroluminiscentni monitori, monitori elektrostatičke emisije, organski LED monitori. Princip rada, glavne prednosti i nedostaci.

Smjernice

LCD monitori (LCD - Liquid Crystal Display) čine najveći dio tržišta ravnih monitora s veličinom zaslona od 13-17". Tekući kristali su se prvo koristili u zaslonima za kalkulatore i kvarcnim satovima, a zatim su se počeli koristiti u monitorima za prijenosna računala Danas Kao rezultat napretka u ovom području, LCD monitori za stolna računala postaju sve češći.

Glavni element LCD monitora je LCD zaslon, koji se sastoji od dvije ploče izrađene od stakla, između kojih se nalazi sloj tekuće kristalne tvari, koja je u tekućem stanju, ali istovremeno ima neka svojstva svojstvena kristalnom tijela. Zapravo, to su tekućine koje imaju anizotropiju svojstava (osobito optičkih) povezanih s uređenošću molekularne orijentacije. Molekule tekućih kristala pod utjecajem električne energije mogu promijeniti svoju orijentaciju i, kao rezultat toga, promijeniti svojstva svjetlosne zrake koja prolazi kroz njih. Stoga se formiranje slike u LCD monitorima temelji na odnosu između promjene električnog napona primijenjenog na tvar tekućeg kristala i promjene orijentacije njegovih molekula.

Zaslon LCD monitora sastoji se od niza pojedinačnih ćelija (zvanih pikseli) čija se optička svojstva mogu mijenjati kako se informacije prikazuju. Paneli LCD monitora imaju više slojeva, među kojima ključnu ulogu imaju dva panela izrađena od vrlo čistog staklenog materijala bez natrija, između kojih se nalazi tanki sloj tekućih kristala. Ploče imaju paralelne utore duž kojih su kristali orijentirani. Ploče su raspoređene tako da su utori na podlozi međusobno okomiti. Tehnologija izrade utora sastoji se od nanošenja tankih slojeva prozirne plastike na površinu stakla. U kontaktu s utorima, molekule u tekućim kristalima usmjerene su identično u svim ćelijama.

Ploču s tekućim kristalima osvjetljava izvor svjetlosti (ovisno o tome gdje se nalaze, ploče s tekućim kristalima rade reflektirajući ili propuštajući svjetlost). Kao izvori svjetlosti koriste se posebne elektroluminiscentne žarulje s hladnom katodom, koje karakterizira niska potrošnja energije. Molekule jedne od vrsta tekućih kristala (nematika), u nedostatku napona na podlozi, zakreću vektor električnog intenziteta elektromagnetskog polja u svjetlosnom valu koji prolazi kroz ćeliju za određeni kut u ravnini okomitoj na osi širenja zrake. Primjena žljebova omogućuje iste kutove rotacije za sve ćelije. Zapravo, svaka LCD ćelija je elektronički kontrolirani svjetlosni filtar, čiji se princip rada temelji na efektu polarizacije svjetlosnog vala.

Kako bi rotacija ravnine polarizacije svjetlosnog snopa bila vidljiva oku, na staklene ploče su dodatno nanesena dva sloja, koji su polarizacijski filteri. Ovi filtri obavljaju funkcije polarizatora i analizatora.

Princip rada ćelije LCD monitora je sljedeći. U nedostatku napona između podloga, ćelija LCD monitora je prozirna, jer zbog okomitog rasporeda utora na podlozi i odgovarajućeg uvijanja optičkih osi tekućih kristala, vektor polarizacije svjetlosti rotira i prolazi bez promjene kroz sustav polarizator-analizator. Ćelije u kojima se orijentirajući utori, koji osiguravaju odgovarajuće uvijanje molekula tekuće kristalne tvari, nalaze pod kutom od 90 °, nazivaju se upleteni nematik. Kada se između supstrata stvori napon od 3-10 V, molekule tekuće kristalne tvari nalaze se paralelno s linijama polja. Upletena struktura tekuće kristalne tvari je poremećena i ne dolazi do rotacije ravnine polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz nju. Kao rezultat toga, ravnina polarizacije svjetlosti ne podudara se s ravninom polarizacije analizatora, a LCD ćelija ispada neprozirna. Napon koji se primjenjuje na svaku ćeliju LCD-a generira računalo.

Za prikaz slike u boji na ekranu, monitor ima pozadinsko osvjetljenje tako da se svjetlo stvara na stražnjoj strani LCD zaslona. Boja se formira spajanjem LCD ćelija u trijade, od kojih je svaka opremljena svjetlosnim filtrom koji propušta jednu od tri osnovne boje.

Tehnologija u kojoj se molekule uvijaju pod 90° naziva se upleteni nematik (TN - Twisted Nematic). Nedostaci LCD monitora koji implementiraju ovu tehnologiju povezani su s niskim performansama; ovisnost kvalitete slike (svjetlina, kontrast) o vanjskom osvjetljenju; značajan međusobni utjecaj stanica; ograničen vidni kut pod kojim je slika jasno vidljiva, kao i niska svjetlina i zasićenost slike.

Sljedeći korak u poboljšanju LCD monitora bilo je povećanje kuta uvijanja molekula LCD tvari s 90 na 270° pomoću STN tehnologije (Super-Twisted Nematic). Korištenje dviju ćelija koje simultano rotiraju ravnine polarizacije u suprotnim smjerovima, prema DSTN tehnologiji (Dual Super-Twisted Nematic), značajno je poboljšalo rad LCD monitora.

Za povećanje performansi LCD ćelija koristi se tehnologija dvostrukog skeniranja (DSS-Dual Scan Screens), kada se cijeli LCD zaslon dijeli na parne i neparne linije, koje se ažuriraju istovremeno. Dvostruko skeniranje, u kombinaciji s upotrebom više mobilnih molekula, smanjilo je vrijeme reakcije LCD ćelije sa 500 ms (za LCD monitore koji koriste TN tehnologiju) na 150 ms i značajno povećalo brzinu osvježavanja zaslona.

Za postizanje boljih rezultata u pogledu stabilnosti, kvalitete, razlučivosti i svjetline slike koriste se monitori s aktivnom matricom, za razliku od onih koji su dosad korišteni s pasivnom matricom. Izraz pasivna matrica odnosi se na dizajn monitora u kojem je monitor podijeljen u pojedinačne ćelije, od kojih svaka radi neovisno o drugima, tako da se svaki element može zasebno osvijetliti za stvaranje slike. Matrica se naziva pasivna jer gore razmotrene tehnologije za stvaranje LCD monitora ne mogu pružiti brze performanse pri prikazivanju informacija na zaslonu. Slika se formira red po red uzastopnom primjenom upravljačkog napona na pojedinačne ćelije. Zbog velikog električnog kapaciteta pojedinačnih ćelija, napon na njima ne može se mijenjati dovoljno brzo, tako da se slika ne prikazuje glatko i na ekranu se čini da titra. U tom slučaju dolazi do međusobnog utjecaja između susjednih elektroda, koji se mogu pojaviti u obliku prstena na ekranu.

Aktivna matrica koristi odvojene elemente pojačanja za svaku ćeliju zaslona, ​​kompenzirajući učinak kapacitivnosti ćelije i omogućujući značajno povećane performanse. Aktivna matrica ima sljedeće prednosti u odnosu na pasivnu matricu:

• 
  visoka svjetlina;
• 
  kut gledanja koji doseže 120-160 °, dok se kod monitora s pasivnom matricom kvalitetna slika može promatrati samo s prednje strane u odnosu na zaslon;
• 
  visoke performanse zahvaljujući vremenu reakcije monitora od oko 50 ms.

Memorijski tranzistori izrađeni su od prozirnih materijala koji propuštaju svjetlost kroz njih, a nalaze se na stražnjoj strani zaslona, ​​na staklenoj ploči koja sadrži tekuće kristale. Budući da se memorijski tranzistori izrađuju tehnologijom tankog filma, takvi se LCD monitori nazivaju TFT monitori (Thin Film Transistor). Tankoslojni tranzistor ima debljinu u rasponu od 0,1 do 0,01 mikrona. TFT tehnologiju razvili su Toshibini stručnjaci. Omogućio je ne samo značajno poboljšanje performansi LCD monitora (svjetlina, kontrast, kut gledanja), već i stvaranje monitora u boji temeljenog na aktivnoj LCD matrici.

Glavne karakteristike LCD monitora uključuju sljedeće.

Veličina zaslona LCD monitora kreće se od 13 do 16". Za razliku od CRT monitora, nazivna veličina zaslona i veličina njegove vidljive površine (raster) gotovo su jednake.

Orijentacija zaslona LCD monitora, za razliku od CRT monitora, može biti okomita ili pejzažna. Dok tradicionalni zasloni CRT monitora i LCD zasloni prijenosnih računala imaju samo pejzažnu orijentaciju, zbog činjenice da je vidno polje osobe u vodoravnom smjeru šire nego u okomitom smjeru, u nizu slučajeva (rad s velikim tekstovi, web-stranice) mnogo je praktičnije raditi sa zaslonom s portretnom orijentacijom. LCD monitor se lako može zakrenuti za 90°, dok orijentacija slike ostaje ista.

Vidno polje LCD monitora obično se karakterizira kutovima gledanja a, mjerenim od okomice na ravninu zaslona vodoravno i okomito.

Razlučivost LCD monitora određena je veličinom pojedinačne LCD ćelije, tj. fiksna veličina piksela.

Metoda centriranja koristi samo onaj broj piksela koji je potreban za proizvodnju slike niže rezolucije za prikaz slike. Kao rezultat toga, slika ne ispunjava cijeli zaslon, već samo u sredini: svi neiskorišteni pikseli ostaju crni, tvoreći širok crni okvir oko slike.

Metoda proširenja temelji se na rastezanju slike preko cijelog zaslona, ​​što dovodi do određenih izobličenja i pogoršanja oštrine.

Svjetlina je najvažniji parametar pri odabiru LCD monitora. Tipična svjetlina LCD monitora je 150 - 200 cd/m2. U tom slučaju, svjetlina LCD monitora u sredini može biti 25% veća nego na rubovima ekrana.

Kontrast slike LCD monitora pokazuje koliko se puta mijenja njegova svjetlina kada se razina video signala promijeni s minimalne na maksimalnu. Prihvatljivo iskazivanje boja osigurano je s kontrastom od najmanje 130:1, a visokokvalitetno - s kontrastom od 350:1.

Inertnost LCD monitora karakterizira minimalno vrijeme potrebno za aktiviranje njegove ćelije i iznosi 30 - 70 ms, što odgovara sličnim parametrima CRT monitora.

Paleta LCD monitora, u usporedbi s konvencionalnim, ograničena je na određeni broj nijansi boja koje se reproduciraju na ekranu. Tipična veličina palete modernih LCD monitora je 262.144 ili 16.777.216 nijansi boja.

Karakteristike težine i veličine te potrošnja energije razlikuju LCD monitore od CRT monitora. Težina većine modela ne prelazi nekoliko kilograma, a debljina zaslona je 20 mm. Potrošnja energije u načinu rada ne prelazi 35-40 W.

Plazma zasloni(Plasma Display Panel - PDF) nastaju ispunjavanjem prostora između dvije staklene površine inertnim plinom, poput argona ili neona. Zatim se na staklenu površinu nanose minijaturne prozirne elektrode na koje se dovodi visokofrekventni napon. Pod utjecajem tog napona dolazi do električnog pražnjenja u području plina uz elektrodu. Plazma izboja plina emitira svjetlost u ultraljubičastom području, što uzrokuje sjaj čestica fosfora u rasponu vidljivom za ljude.

Elektroluminiscentni monitori(Electric Luminescent Displays - ELD) po dizajnu su slični LCD monitorima. Princip rada elektroluminescentnih monitora temelji se na fenomenu emisije svjetlosti kada se u poluvodiču pojavi tunelski efekt pn spoj. Takvi monitori imaju visoke frekvencije skeniranja i svjetlinu, osim toga, pouzdani su u radu. Međutim, oni su inferiorni u odnosu na LCD monitore u pogledu potrošnje energije, budući da se ćelije napajaju relativno visokim naponom - oko 100 V. Pri jakom svjetlu boje elektroluminiscentnih monitora blijede.

Monitori elektrostatičke emisije(Field Emission Displays - FED) kombinacija su tradicionalne CRT tehnologije i LCD tehnologije. FED monitori temelje se na procesu koji je donekle sličan onom koji se koristi u CRT monitorima, jer obje metode koriste fosfor koji svijetli kada je izložen elektronskom snopu. Korišteni pikseli ista su fosforna zrnca kao u CRT monitoru, što vam omogućuje da dobijete čiste i bogate boje tipične za konvencionalne monitore. Međutim, ta se zrnca ne aktiviraju elektronskim snopom, već elektroničkim ključevima, slične teme, koji se koriste u LCD monitorima izrađenim pomoću TFT tehnologije. Ovim tipkama upravlja poseban krug, čiji je princip rada sličan principu rada kontrolera LCD monitora.

Organski LED monitori(Organic Light-Emitting Diode Displays - OLEDs), ili LEP monitori (Light Emission Plastics - light-emitting plastic), tehnologijom su slični LCD i ELD monitorima, ali se razlikuju po materijalu od kojeg je zaslon izrađen: LEP monitori koriste poseban organski polimer (plastika) sa svojstvom poluvodljivosti. Kod preskakanja električna struja takav materijal počinje svijetliti.

Glavne prednosti LEP tehnologije u usporedbi s razmatranim:

• 
  niska potrošnja energije (napon koji se dovodi do piksela manji je od 3 V);
• 
  jednostavnost dizajna i tehnologije proizvodnje;
• 
  tanki (oko 2 mm) ekran;
• 
  mala inercija (manje od 1 μs).

Izbor jednog ili drugog modela monitora ovisi o prirodi informacija s kojima će korisnik raditi i zadacima koje sebi postavlja, kao io iznosu sredstava dodijeljenih za kupnju monitora. Rusko tržište monitora stalno se ažurira novim modelima. Ako ste već odabrali model, korisno je slijediti donje smjernice prilikom odabira određenog primjerka.

Pitanja za samokontrolu:

1. 
   Princip rada monitora s tekućim kristalima;
2. 
   Glavne karakteristike monitora s tekućim kristalima;
3. 
   Spajanje LCD monitora;
4. 
   Postavljanje načina rada monitora s tekućim kristalima;
5. 
   Princip rada plazma zaslona;
6. 
   Princip rada elektroluminiscentnih monitora;
7. 
   Kako rade monitori elektrostatičke emisije;
8. 
   Princip rada organskih LED monitora.

Tema 5.3 Projekcijski uređaji

Student mora:

imaj ideju:

• 
  o uređajima za prikaz informacija

znati:

Uređaji za projekciju. Grafoskopi i LCD paneli. Multimedijski projektori: princip rada i podjela. Shematski dijagrami TFT projektori, polisilikonski projektori, D-ILA, DMD/DLP projektori. Njihove prednosti i mane. Princip rada 3D projektora. Glavne karakteristike multimedijskih projektora.

Smjernice

Projekcijski aparati(projektor) (od lat. projicio - bacanje naprijed) - optičko-mehanički uređaj za projiciranje uvećanih slika raznih predmeta na ekran.

Načelo rada projekcijskih uređaja je projiciranje pomoću optičkog sustava na ekran slike predmeta otisnute na tankom prozirnom filmu, osvijetljenog snažnom projekcijskom svjetiljkom. Kao rezultat toga, slika se može prikazati velikoj publici.

Za demonstriranje prozirnih objekata koriste se suvremeni projekcijski uređaji: dijapozitivi (kod projektori), filmske vrpce (grafoskopi), neprozirni (epiprojektori) i oboje (epidia projektori). Uređaji za projekciju koriste se za prezentacije, kao tehnička sredstva trening. Budući da je trenutno značajan dio informacija u elektroničkom obliku, pojavila se potreba projiciranja slike s ekrana monitora na ekran.

Dizajni i principi rada modulatora su vrlo raznoliki, iako su uglavnom izgrađeni na temelju LCD panela. Svi računalni projektori mogu se podijeliti u dvije skupine:

univerzalni projektori (grafoskopi) za opće namjene; Kao izvor slike koriste poseban vanjski modulator - LCD panel;

multimedijski projektori s ugrađenim modulatorom.

Računalni projektor prima RGB signal uzet iz izlaza PC video adaptera, kao i redoviti video signal, čiji izvor može biti kućanska ili poluprofesionalna video oprema. Projektori koji koriste samo video kao ulaz nazivaju se video projektori.

Grafoskop(Over Head Projector - projektor smješten iznad glave) je projekcijski uređaj u kojem se slika iz izvora projicira na platno pomoću kosog projekcijskog zrcala. Strukturno, ovisno o mjestu projekcijske svjetiljke, grafoskopi se dijele na reflektirajuće i prozirne.

Reflektirajući projektori su uređaji male veličine dizajnirani za projiciranje slika ispisanih na posebnom prozirnom filmu. Reflektirajući projektori ne mogu se koristiti s LCD panelima jer je njihova projekcijska žarulja mala.

Translucentni projektori se razlikuju po tome što se njihova projekcijska lampa nalazi ispod radne površine uređaja unutar njegovog postolja, snaga lampe se povećava desetke puta i prisilno se hladi pomoću ventilatora, kao što je prikazano na optičkoj dijagrami. To vam omogućuje da koristite ne samo prozirne filmove kao izvor slike, već i manje prozirne LCD ploče.

LCD panel spojen na PC video adapter postavlja se na prozirnu radnu površinu projektora poput prozirnog filma. Svjetlosni tok iz projekcijske lampe osvjetljava LCD panel kroz posebnu leću za fokusiranje i, prolazeći kroz nju i leću difuzora, ulazi u zrcalo za projekciju.

Dizajnom i dimenzijama, LCD panel podsjeća na zaslon prijenosnog računala, a kontrole parametara slike nalaze se na njegovom tijelu.

Kvaliteta slike koju generira grafoskop spojen na računalo određena je karakteristikama LCD panela, koje su slične karakteristikama ravnih LCD monitora: veličina, najveća razlučivost, broj reproduciranih nijansi boja, svjetlina. Ovisno o razlučivosti zaslona, ​​razlikuju se sljedeće vrste LCD panela s odgovarajućom maksimalnom razlučivosti zaslona: VGA paneli (640x480); SVGA ploče (800 x 600); XGA ploče (1024x768); SXGA ploče (1280x1024).

VGA paneli, dizajnirani za malu publiku, koriste pasivnu LCD matricu kao zaslon, temeljenu na korištenju DSTN tehnologije; Paneli više kvalitete koriste aktivni TFT zaslon.

U multimedijskom projektoru projekcijska lampa, LCD matrica i optički sustav strukturno su smješteni u jedno kućište, što ih čini sličnim grafoskopima namijenjenim za gledanje dijapozitiva ili filmskih vrpci. Prema principu rada, multimedijski projektor se ne razlikuje od grafoskopa: slika se stvara pomoću snažne projekcijske svjetiljke i elektrooptičkog modulatora ugrađenog u projektor, upravljanog signalom iz video adaptera osobnog računala, a zatim projiciran na vanjski zaslon pomoću optičkog sustava. Glavna razlika u multimedijskim projektorima je dizajn modulatora i metode konstruiranja i prijenosa slike na platno. Ovisno o izvedbi modulatora, projektori su sljedećih tipova: TFT projektori; polisilicijski projektori i DMD/DLP projektori.

Ovisno o načinu osvjetljenja modulatora, multimedijski projektori se dijele na transmisivne i reflektirajuće projektore.

TFT projektori, klasificirani kao transmisivni projektori, koriste malu aktivnu LCD matricu u boji izrađenu pomoću TFT tehnologije kao modulator.

Glavni element instalacije je minijaturna LCD matrica izrađena pomoću TFT tehnologije, poput LCD zaslona ravnog monitora u boji. Ujednačeno osvjetljenje površine LCD matrice postiže se korištenjem sustava leća koji se naziva kondenzator.

Polisilikonski multimedijski projektori također su prozirni projektori i koriste se kada je potrebno dobiti svjetliju sliku. Oni ne koriste jednu TFT matricu u boji, već tri monokromatske minijaturne LCD matrice veličine oko 1,3". Svaka od matrica formira monokromatsku sliku u crvenoj, zelenoj ili plavoj boji. Optički sustav projektora osigurava kombinaciju tri jednobojne slike, što rezultira u boji se formira slika. Ova se tehnologija naziva polisilicij (p-Si). Svaki element polisilicijeve matrice sadrži samo jedan tranzistor tankog filma, tako da je njegova veličina manja od veličine elementa TFT matrice, što omogućuje povećanu sliku jasnoća.

Sustav odvajanja boja polisilikonskog projektora, koji se sastoji od dva dikroična (D u D 2) i jednog konvencionalnog (Ni) zrcala, koristi se za dijeljenje bijele svjetlosti projekcijske lampe na tri komponente primarnih boja (crvena, zelena, plava ). Razdvajanje boja mora se izvršiti kako bi se svakoj od tri jednobojne matrice opskrbio svjetlosni tok odgovarajuće boje. Dihroično (razdvajanje boja) ogledalo propušta svjetlost samo jedne valne duljine (jedna boja) i visoko je polirana staklena podloga obložena tankim filmom dielektričnog materijala.

Sustav miješanja boja polisilikonskog projektora sastoji se od dva dikroična (D 3, D 4) i jednog reflektirajućeg (N 2) zrcala i koristi se za dobivanje slike u boji preklapanjem tri jednobojne slike stvorene odgovarajućim LCD matricama.

Polisilikonski projektori pružaju veću kvalitetu slike, svjetlinu i zasićenost boja u usporedbi s TFT projektorima. Oni su pouzdaniji i izdržljiviji, jer tri LCD matrice rade u manje intenzivnom toplinskom režimu od jedne. Zahvaljujući tome, polisilikonski projektori mogu se koristiti za projiciranje slika na veliko platno u prostorijama kao što su konferencijske dvorane i kina.

Reflektirajući LCD projektori dizajnirani su za korištenje u velikim dvoranama i razlikuju se po principu rada: ne modulira se propuštena svjetlost, već reflektirani svjetlosni tok.

Trenutno, najčešće korišteni dizajni reflektirajućih LCD projektora su DMD/DLP tehnologija koju je razvila tvrtka Texas Instruments.

U reflektirajućim DMD/DLP projektorima, emisija izvora svjetlosti modulirana je slikom kada se reflektira od matrice. DMD/DLP projektori koriste matricu koja se sastoji od mnogo elektronički kontroliranih mikroogledala, svaka veličine oko 1 mikrona, kao reflektirajuću površinu. Svako mikrozrcalo ima sposobnost reflektirati svjetlost koja pada na njega ili u leću ili u apsorber, što je određeno razinom električnog signala koji se na njega primjenjuje. Kada svjetlost udari u leću, formira se svijetli ekranski piksel, a tamni u apsorberu. Takve matrice označavaju se kraticom DMD (Digital Micromirror Device - digitalni mikrozrcalni uređaj), a tehnologija na kojoj se temelji njihov princip rada je DLP (Digital Light Processing - digitalna obrada Sveta).

Za dobivanje slike u boji koriste se dvije vrste projektora: s tri ili jednom DMD matricom.

U DMD/DLP projektorima s jednom matricom, okvir pune boje stvara se uzastopnim preklapanjem tri jednobojna okvira koji se brzo mijenjaju: crno-crveni, crno-zeleni i crno-plavi. Promjena jednobojnih okvira na ekranu je neprimjetna zbog inercije ljudskog vida. Jednobojni okviri nastaju sekvencijalnim osvjetljavanjem DMD matrice snopom crvene, zelene i plave boje. Snop svake boje nastaje prolaskom svjetlosnog toka iz projekcijske lampe kroz rotirajući disk s crvenim, zelenim i plavim svjetlosnim filterima. Upravljanje mikroogledalom sinkronizirano je s rotacijom svjetlosnog filtra.

U usporedbi s LCD tehnologijama, DLP tehnologija ima sljedeće prednosti: gotovo potpuno odsustvo zrnatosti slike, visoku svjetlinu i ujednačenost njezine raspodjele. Nedostaci jednomatričnih DMD projektora uključuju primjetno treperenje okvira.

Pitanja za samokontrolu:

1. 
   Projekcijski uređaji;
2. 
   Grafoskopi i LCD ploče;
3. 
   Multimedijski projektori: princip rada i podjela;
4. 
   Shematski dijagrami TFT projektora;
5. 
   Shematski dijagrami polisilikonskih projektora;
6. 
   Shematski dijagrami D-ILA, DMD/DLP projektora. Njihove prednosti i mane;
7. 
   Princip rada 3D projektora;
8. 
   Glavne karakteristike multimedijskih projektora.

Praktični rad 6. Projekcijski uređaji

Student mora:

imaj ideju:

• 
  o uređajima za prikaz informacija

znati:

• 
  namjena, vrste, funkcije projekcijskih uređaja;
• 
  namjena i princip rada grafoskopa i LCD panela;
• 
  namjena i princip rada multimedijskog projektora.

biti u mogućnosti:

• 
  spojiti projekcijske uređaje;
• 
  prilagoditi projekcijske uređaje;
• 
  rad s projekcijskim uređajima.

Tema 5.4 Uređaji za volumetrijsko snimanje

Student mora:

imaj ideju:

• 
  o uređajima za prikaz informacija

znati:

• 
  namjena, vrste uređaja za oblikovanje trodimenzionalnih slika

Uređaji za oblikovanje trodimenzionalnih slika: svrha, princip rada stereoskopa, metode odabira. VR kacige. 3D naočale. 3D monitori. 3D projektori

Smjernice

Uređaji za formiranje trodimenzionalnih (trodimenzionalnih) slika pojavili su se kao vrlo skupi i nedovoljno napredni elementi sustava virtualna stvarnost. Međutim, trenutno se ovi uređaji intenzivno usavršavaju, postupno se pretvarajući u neizostavan atribut kućnog multimedijskog računala, budući da je trodimenzionalna priroda slike od iznimne važnosti za stvaranje podsvjesnog osjećaja realnosti u korisniku. promatrani prizor.

Po svom dizajnu, takvi se uređaji bitno razlikuju od tradicionalnih monitora, jer se temelje na metodi za generiranje trodimenzionalnih slika na temelju učinka binokularnog vida ili stereo vida.

Kacige za virtualnu stvarnost (VR kacige)

Kacige za virtualnu stvarnost (VR kacige), koje se nazivaju i cyber kacige, trenutno su najnapredniji uređaji za generiranje trodimenzionalnih slika. Osim što imaju dva pojedinačna zaslona za svako oko, VR kacige svojim dizajnom osiguravaju odsječenje perifernog vidnog polja osobe, što pojačava učinak prodora u virtualni računalni svijet.

VR kacige koriste minijaturne zaslone temeljene na aktivnim LCD matricama. Svaka od LCD matrica formira sliku u boji koju, zahvaljujući posebnom dizajnu kacige, vidi samo jedno oko. Osim ekrana, VR kaciga opremljena je stereo slušalicama i mikrofonom. Sklop kacige koji kombinira ove matrice i kontrole za prilagodbu naziva se vizir koji omogućuje podešavanje vodoravne udaljenosti između zjenica, koja se naziva IPD (Inter Pupil Distance). Viziri nekih modela kaciga opremljeni su posebnim optičkim sustavom za automatsku detekciju IPD-a, čime se eliminira potreba za individualnim podešavanjem kacige.

Glavni nedostatak VR kacige je nedovoljno visoka rezolucija stereoskopske slike. To je zbog ograničenog broja elemenata LCD matrice i male udaljenosti između oka i vizira, zbog čega je zrnatost LCD matrice uočljiva.

Najvažnija značajka VR kaciga je prisutnost takozvanog sustava virtualne orijentacije (VOS), koji prati kretanje glave i prilagođava sliku na zaslonima u skladu s njim. Ako okrenete glavu u jednom smjeru, panoramska slika se "pomiče" kroz LCD matrice u suprotnom smjeru. Kao rezultat toga, korisnik ima iluziju stabilnosti promatrane slike, osjećaj realnosti slike. Ovisno o principu rada i vrsti korištenog polja, razlikuju se magnetski, ultrazvučni i inercijski SVO. Magnetski SVO su najrašireniji. Koriste minijaturne magnetske senzore (induktore). Magnetski SVO uključuje blok vanjskih fiksnih odašiljača koji djeluju kao radio-farovi; senzor-prijemnik smješten na kacigi; elektronička jedinica sustava koja generira električne signale koje prima odašiljač i obrađuje signale koje prima prijamnik. Intenzitet i faza primljenih signala ovise o udaljenosti između odašiljačke i prijamne zavojnice, kao io njihovoj međusobnoj orijentaciji. Obradom odaslanih i primljenih signala elektronička jedinica sustava izračunava prostorne koordinate prijamnika u odnosu na odašiljač. Rezultati izračuna se prenose na računalo putem standardnog RS-232 serijskog sučelja s frekvencijom od 50 - 60 Hz.

U ultrazvučnim SVO, umjesto magnetskih, koriste se piezokeramički pretvornici male veličine, koji obavljaju funkcije odašiljača i prijemnika. Obično se koriste tri odašiljača i prijemnika koji se nalaze u kacigi. Jedinica sustavašalje električni signal odašiljačima i registrira ultrazvučni signal. Mjerenjem vremenskog odmaka između poslanog i primljenog signala, kao i poznavanjem brzine širenja zvučnog vala (oko 330 m/s), može se vrlo točno odrediti udaljenost između odašiljača i prijamnika. Obradom rezultata mjerenja udaljenosti između tri para senzora izračunava se položaj i orijentacija kacige (glave korisnika) u prostoru.

Inercijski IVR-ovi koriste se u VR kacigama namijenjenim prvenstveno za profesionalnu upotrebu. Ime su dobili zbog upotrebe inercijskih senzora u njima - žiroskopa i akcelerometara, koji za svoj rad ne zahtijevaju magnetska ili ultrazvučna polja. Uz njihovu pomoć stvara se neovisni inercijski koordinatni sustav u kojem se prati položaj glave korisnika.

Ulazni signal za VR kacigu može biti ili video signal iz kućne video opreme ili RGB signal iz video adaptera za osobno računalo. VR kacige s vizirima koji mogu pružiti razlučivost od najmanje 640 x 480 obično su dizajnirane za izravno povezivanje s video adapterom osobnog računala.

Osim vizira, VR kaciga opremljena je visokokvalitetnim stereo audio sustavom. Izvor zvuka može biti TV (VCR) ili zvučna kartica Računalo.

3 D-naočale su najčešći i cjenovno pristupačni uređaji za trodimenzionalno snimanje. Načelo njihovog rada temelji se na korištenju metode zatvarača za odvajanje elemenata stereo para. 3D naočale koriste se kao dodatak običnom monitoru i mogu se spojiti na PC video adapter pomoću savitljivog kabela duljine 2-3 m.

Načelo rada 3D naočala je da kada se lijevi i desni dio stereo para prikazuju uzastopno na monitoru, prozirnost leća naočala se sinkrono mijenja. Kao rezultat toga, svako oko vidi samo svoj dio stereopara, što daje stereo efekt. Kako bi leće 3D naočala prema računalnim naredbama “izgubile prozirnost”, izrađuju se tehnologijom translucent LCD cell koja koristi polarizacijski efekt. Zato se 3D naočale ponekad nazivaju polariziranim naočalama. Budući da se prozirnost naočala 3D naočala mijenja sinkrono s promjenom slike na ekranu zbog kontrole signala video adaptera, nazivaju se aktivnima.

Stoga su pojmovi "aktivne polarizirane naočale" i "3D naočale" sinonimi; označavaju uređaje koji rade na istom principu.

Postoje temeljne razlike između 3D naočala i kaciga za virtualnu stvarnost:

3D naočale ne stvaraju sliku, iako sadrže i LCD leće koje služe kao elektronički kontrolirani filtar (zatvarač), pa kvalitetu generirane slike određuje monitor;

3D naočale nemaju virtualni sustav orijentacije, pa se slika na ekranu monitora ni na koji način ne prilagođava ovisno o položaju glave promatrača. S tim u vezi, kod korištenja 3D naočala nema smisla blokirati zonu perifernog vida, pa se izrađuju u obliku običnih naočala. Spajanje 3D naočala na računalo se u većini slučajeva vrši pomoću dodatnog uređaja - kontrolera, koji generira signal sata za 3D naočale koji kontrolira sekvencijalno zatamnjivanje naočala, te pretvara (ako je potrebno) izlazni video signal i signale sata video adaptera na način da se osigura odvojeni uzastopni prikaz elemenata stereo para na zaslonu monitora.

U većini modela 3D naočala kontroler je implementiran kao zasebna vanjska jedinica, iako su se sada pojavili mnogi video adapteri s integriranim kontrolerima za 3D naočale.

Moderno tržište 3D naočala prilično je raznoliko. Uglavnom se koriste bežični modeli koji omogućuju komunikaciju s računalom pomoću infracrvenog odašiljača, slično daljinskom upravljaču za televizor.

Glavne funkcionalne jedinice i princip rada.

TEMA 3.3 CD pogoni

Dostupni su sljedeći CD (optički) mediji:

¾ CD-ROM - uređaj samo za čitanje

¾ CD-R – čitanje i pisanje jednom

¾ CD-RW – za čitanje i višestruko pisanje

¾ Magneto-optički pogoni

Pogoni: CD-R, CD-RW, CD-ROM, DVD-R, DVD-RW

Princip rada svih optičkih uređaja za pohranjivanje informacija temelji se na laserskoj tehnologiji: laserska zraka se koristi i za čitanje i za pisanje informacija. CD-ROM pogoni.

Medij za pohranjivanje na CD-ROM disku je reljefna podloga. Snimanje informacija je proces oblikovanja reljefa na podlozi paljenjem minijaturnih poteza laserskom zrakom. Očitavanje se vrši registracijom refleksije laserske zrake. Signal s poteza 1, s površine bez poteza 0.

CD-ROM pogoni

Uređaj za pokretanje

Optičko-mehanička jedinica

Upravljanje pogonom i autonomni sustavi upravljanja

· Univerzalni dekoder

Blok sučelja

Elektromehanički pogon okreće disk smješten u uređaju za punjenje. Poluvodički laser generira infracrvenu zraku male snage koja pogađa separacijsku prizmu, reflektira se od zrcala i fokusira na površinu diska. Zraka se pomiče na željenu stazu na sljedeći način: prvo motor, slijedeći naredbu ugrađenog mikroprocesora, pomiče pomični nosač s reflektirajućim ogledalom i željenu stazu. Reflektirani snop se fokusira na leću, reflektira se od zrcala, pogađa prizmu za odvajanje i usmjerava snop na drugu leću za fokusiranje, zatim snop pogađa fotosenzor, pretvara svjetlosnu energiju u električne impulse. Signali s fotosenzora šalju se u univerzalni dekoder, koji je neophodan za pretvaranje impulsa u digitalnu informaciju razumljivu računalu; to je procesor.

Autonomni sustav praćenja za površinu diska i staze za snimanje podataka pružaju visoku točnost čitanja informacija. Signal iz fotosenzora u obliku impulsa ulazi u autonomni upravljački sustav, gdje se otkrivaju signali pogreške praćenja. Ovi signali iz pojačala ulaze u autonomni sustav upravljanja: fokus, autonomni sustav upravljanja snagom emitiranog lasera, brzinom rotacije diska, radijalnim posmakom, snagom laserskog zračenja, linearnom brzinom rotacije diska .

DVD pogoni

DVD diskovi su dizajnirani kao jednostrani ili dvostrani.

Za razliku od CD-a, DVD-ovi imaju manji razmak između staza za snimanje i manje veličine hoda za snimanje. Kao rezultat toga, kapacitet se povećava. Broj slika pohranjenih u DVD formatu usporediv je s kvalitetom profesionalnih studijskih video snimaka, a kvaliteta zvuka nije niža od one u studiju.

Pogoni za jednokratno pisanje i jednokratno pisanje

Za jednokratno snimanje koriste se CD-R diskovi, koji su disk čiji je sloj za snimanje napravljen od materijala koji tamni zagrijavanjem. Tamna i svijetla područja CD-R-a slična su prugama i glatkim površinama CD-ROM-a.

CD-RW su višestruko upisivi diskovi čiji je sloj za snimanje napravljen od organskih spojeva koji pod utjecajem laserske zrake mogu promijeniti svoje fazno stanje iz amorfnog u kristalno.

Kada se laserskom zrakom zagrije iznad određene kritične temperature, materijal sloja za snimanje prelazi u amorfno stanje i u njemu ostaje nakon hlađenja. Kada se zagrije na temperaturu znatno ispod kritične, obnavlja svoju izvorno stanje(kristalni).

Laserska zraka Laserska zraka

Reflektivni sloj Sloj za snimanje

CD-ROM Zaštitni sloj laka

Odjeljak 4. UREĐAJI ZA PRIKAZ INFORMACIJA