Introducción …………………………………………………………………………… ... 3
Medios de almacenamiento …………………………………………………………… 4
Codificación y lectura de información .. ……………………………………… 9
Perspectivas de desarrollo …………………………………………………………… .15
Conclusión …………………………………………………………………………… .18
Literatura. …………………………………………………………………………… 19
Introduccion
En 1945, John von Neumann (1903-1957), un científico estadounidense, propuso la idea de usar dispositivos de almacenamiento externo para almacenar programas y datos. Neumann desarrolló un diagrama de bloques de una computadora. El esquema de Neumann corresponde a todas las computadoras modernas.
La memoria externa está destinada a almacenamiento a largo plazo programas y datos. Dispositivos memoria externa (las unidades) no son volátiles, al apagar la alimentación no se pierden datos. Pueden integrarse en la unidad del sistema o hacerse en forma de unidades independientes conectadas con el sistema a través de sus puertos. Por el método de escritura y lectura, las unidades se dividen, dependiendo del tipo de medio, en magnéticas, ópticas y magnetoópticas.
La codificación de información es el proceso de formar una determinada presentación de información. Una computadora solo puede procesar la información presentada en forma numérica. Toda otra información (por ejemplo, sonidos, imágenes, lecturas de instrumentos, etc.) para procesar en una computadora debe convertirse a una forma numérica. Como regla, todos los números en una computadora se representan usando ceros y unos (en lugar de diez dígitos, como es común para las personas). En otras palabras, las computadoras generalmente funcionan en un sistema de números binarios, ya que los dispositivos para procesarlos resultan mucho más simples.
Leer información: extraer información almacenada en un dispositivo de almacenamiento (memoria) y transferirla a otros dispositivos de la computadora. La lectura de la información se lleva a cabo durante la ejecución de la mayoría de las operaciones de la máquina, y a veces es una operación independiente.
En el curso del ensayo, consideramos los principales tipos de medios de almacenamiento, codificación y lectura de información, así como las perspectivas de desarrollo.
Medios de almacenamiento
Históricamente, los primeros medios de almacenamiento fueron dispositivos de entrada y salida de tarjeta perforada y tarjeta perforada. Los siguieron dispositivos de grabación externos en forma de cintas magnéticas, discos magnéticos extraíbles y permanentes y tambores magnéticos.
Las cintas magnéticas se almacenan y se utilizan enrolladas en bobinas. Se destacaron dos tipos de bobinas: alimentar y recibir. Las cintas se entregan a los usuarios en bobinas de alimentación y no requieren rebobinado adicional al instalarlas en unidades. La cinta en el carrete se enrolla con una capa de trabajo hacia adentro. Las cintas magnéticas pertenecen a unidades de acceso indirecto. Esto significa que el tiempo de búsqueda de cualquier registro depende de su ubicación en los medios, ya que el registro físico no tiene su dirección y para poder verlo, debe ver los anteriores. Los dispositivos de almacenamiento de acceso directo incluyen discos magnéticos y tambores magnéticos. Su característica principal es que el tiempo de búsqueda de cualquier registro no depende de su ubicación en el medio. Cada registro físico en el medio tiene una dirección en la que se proporciona acceso directo al mismo, sin pasar por el resto del registro. El siguiente tipo de dispositivos de grabación eran paquetes de discos magnéticos extraíbles, que constaban de seis discos de aluminio. La capacidad de todo el paquete era de 7,25 MB.
Consideremos con más detalle los medios de almacenamiento modernos.
1. La unidad en discos magnéticos flexibles (HMD - unidad).
Este dispositivo utiliza discos magnéticos flexibles como disquetes, disquetes, que pueden ser de 5 o 3 pulgadas. Un disquete es un disco magnético como un registro colocado en un "sobre". Dependiendo del tamaño del disquete, su capacidad en bytes cambia. Si hasta 720 KB de información cabe en un disquete estándar de 5'25 pulgadas, entonces 1.44 MB ya está en un disquete de 3'5 pulgadas. Los disquetes son universales, adecuados para cualquier computadora de la misma clase equipada con una unidad, pueden servir para el almacenamiento, almacenamiento, distribución y procesamiento de información. Una unidad es un dispositivo de acceso paralelo, por lo que todos los archivos son igualmente accesibles. El disco está cubierto en la parte superior con una capa magnética especial que proporciona almacenamiento de datos. La información se graba en ambos lados del disco a lo largo de pistas que son círculos concéntricos. Cada pista se divide en sectores. La densidad de grabación de datos depende de la densidad de la aplicación de pistas en la superficie, es decir, el número de pistas en la superficie del disco, así como de la densidad de grabación de información a lo largo de la pista. Las desventajas incluyen una pequeña capacidad, lo que hace casi imposible el almacenamiento a largo plazo de grandes cantidades de información, y una confiabilidad no muy alta de los propios disquetes. Actualmente, los disquetes casi nunca se usan.
2. Unidad de disco duro (HDD - Winchester)
Es una continuación lógica del desarrollo de la tecnología de almacenamiento de información magnética. Principales ventajas:
- gran capacidad;
- simplicidad y fiabilidad de uso;
- la capacidad de acceder a múltiples archivos al mismo tiempo;
- acceso de alta velocidad a los datos.
De las deficiencias, solo la ausencia medios extraíbles información, aunque actualmente se usa discos duros externos y sistemas copia de seguridad.
La computadora proporciona la capacidad de dividir condicionalmente un disco en varios utilizando un programa de sistema especial. Tales unidades que no existen por separado dispositivo fisico, pero representan solo una parte de un disco físico, llamados discos lógicos. Unidades lógicas se asignan nombres que usan las letras del alfabeto latino [C:] ,, [E:], etc.
3. unidad de CD-ROM
Estos dispositivos utilizan el principio de lectura de ranuras en una capa de soporte metalizada de un disco compacto con un rayo láser enfocado. Este principio hace posible lograr una alta densidad de grabación de información y, en consecuencia, una gran capacidad en tamaños mínimos. Un CD es un excelente medio para almacenar información, es barato, prácticamente no se ve afectado por ninguna influencia ambiental, la información grabada en él no se distorsionará y no se borrará hasta que el disco se destruya físicamente, su capacidad es de 650 MB. Solo tiene un inconveniente: la cantidad relativamente pequeña de almacenamiento de información.
4. DVD
A) DVD de diferencias del CD-ROM convencional
La diferencia más básica es, por supuesto, la cantidad de información registrada. Si puede escribir 650 MB en un CD normal (aunque en recientemente hay discos y 800 MB, pero no todas las unidades pueden leer lo que está grabado en dichos medios), entonces de 4,7 a 17 GB caben en un DVD-ROM. El DVD usa un láser con una longitud de onda más corta, lo que aumentó significativamente la densidad de grabación, y además, el DVD implica la posibilidad de grabación de información en dos capas, es decir, en la superficie del compacto hay una capa encima de la cual se aplica otra, translúcida, y la primera se lee a través de la segunda en paralelo. . En los propios medios, también hay más diferencias de lo que parece a primera vista. Debido al hecho de que la densidad de grabación ha aumentado significativamente y la longitud de onda se ha acortado, los requisitos para la capa protectora también han cambiado: para los DVD es de 0.6 mm frente a 1.2 mm para los CD normales. Naturalmente, un disco de este grosor será significativamente más frágil en comparación con un disco clásico. Por lo tanto, otros 0.6 mm generalmente se llenan de plástico en ambos lados para obtener los mismos 1.2 mm. Pero la principal ventaja de una capa protectora de este tipo es que debido a su pequeño tamaño en un compacto, es posible registrar información desde dos lados, es decir, duplicar su capacidad, dejando las dimensiones casi iguales.
B) Capacidad de DVD
Hay cinco variedades de DVD:
1. DVD5: disco de una sola capa y una cara, 4,7 GB o dos horas de video;
2. DVD9: un disco de doble capa de una sola cara, 8,5 GB o cuatro horas de video;
3. DVD10: disco de una cara y doble cara, 9,4 GB o 4,5 horas de video;
4. DVD14: un disco de doble cara, dos capas en una y una en la otra, 13.24 GB o 6.5 horas de video;
5. DVD18: un disco de doble cara de dos capas, 17 GB o más de ocho horas de video.
Los estándares más populares son DVD5 y DVD9.
C) Las posibilidades
La situación con los portadores de DVD ahora se parece a la del CD, en el que mucho tiempo También guardaba solo música. Ahora puede conocer no solo películas, sino también música (el llamado DVD-Audio) y colecciones de software, juegos y películas. Naturalmente, el área principal de uso es la producción de películas.
D) Sonido de DVD
La banda sonora se puede codificar en muchos formatos. Los más famosos y utilizados con frecuencia son Dolby Prologic, DTS y Dolby Digital de todas las versiones. Esto es, de hecho, en los formatos utilizados en las salas de cine para obtener la imagen sonora más precisa y colorida.
D) Daño mecánico
Los CD y DVD son igualmente sensibles al daño mecánico. Es decir, un rasguño es un rasguño. Sin embargo, debido a la densidad de grabación mucho más alta, la pérdida en el DVD será más significativa. Ahora hay programas que pueden recuperar información incluso con unidades dañadasEs cierto con la omisión de sectores defectuosos.
Mercado portátil de rápido crecimiento discos duros, diseñado para transportar grandes cantidades de datos, atrajo la atención de uno de los mayores fabricantes de discos duros. Western Digital ha anunciado el lanzamiento de dos modelos de dispositivos con el nombre de WD Passport Portable Drive. Opciones a la venta con capacidad de 40 y 80 GB. Las unidades portátiles WD Passport se basan en el disco duro WD Scorpio EIDE de 2.5 pulgadas. Están embalados en un estuche resistente, equipados con soporte para la tecnología Data Lifeguard, y no necesitan una fuente de alimentación adicional (alimentada por USB). El fabricante señala que las unidades no se calientan, funcionan silenciosamente y consumen poca energía.
6. Flash USB Conducir
Un nuevo tipo de medio de almacenamiento externo para la computadora, que apareció debido al uso generalizado de la interfaz USB (bus universal) y las ventajas de los chips de memoria Flash. Capacidad suficientemente grande con tamaños pequeños, no volatilidad, transferencia de datos a alta velocidad, protegido de influencias mecánicas y electromagnéticas, la capacidad de usar en cualquier computadora: todo esto permitió USB Unidad flash reemplazar o competir exitosamente con todos los medios de almacenamiento existentes previamente.
Codificación y lectura de información
Una computadora moderna puede procesar información numérica, textual, gráfica, sonora y de video. Todos estos tipos de información en una computadora se presentan en código binario, es decir, se utiliza un alfabeto con una capacidad de dos (un total de dos caracteres 0 y 1). Esto se debe al hecho de que es conveniente presentar información en forma de una secuencia de pulsos eléctricos: no hay pulso (0), hay un pulso (1). Dicha codificación generalmente se llama binaria, y las secuencias lógicas de ceros y las propias se llaman lenguaje máquina.
Cada dígito del código binario de la máquina lleva una cantidad de información igual a un bit. Esta conclusión puede hacerse considerando los números del alfabeto de la máquina como eventos equiprobables. Al escribir un dígito binario, puede realizar la elección de solo uno de los dos estados posibles, lo que significa que lleva una cantidad de información igual a 1 bit. Por lo tanto, dos dígitos llevan información de 2 bits, cuatro dígitos - 4 bits, etc. Para determinar la cantidad de información en bits, es suficiente determinar el número de dígitos en un código de máquina binario.
A) Codificación de información de texto
Actualmente, la mayoría de los usuarios usan una computadora para procesar información textual, que consiste en caracteres: letras, números, signos de puntuación, etc. Tradicionalmente, para codificar un solo carácter, se usa una cantidad de información igual a 1 byte, es decir, I \u003d 1 byte \u003d 8 bit Usando una fórmula que relaciona el número de posibles eventos K y la cantidad de información I, se puede calcular cuántos caracteres diferentes se pueden codificar (suponiendo que los caracteres son posibles eventos): K \u003d 2 I \u003d 2 8 \u003d 256, es decir, para Representando información textual, puede usar un alfabeto con una capacidad de 256 caracteres. La esencia de la codificación es que a cada carácter se le asigna un código binario de 00000000 a 11111111 o su código decimal correspondiente de 0 a 255. Debe recordarse que actualmente
| Código binario | Código decimal | KOI8 | SR1251 | CP866 | Mas | ISO |
| 11000010 | 194 | b | En | - | - | T |
tiempo para la codificación de letras rusas usa cinco códigos diferentes
las tablas (KOI - 8, CP1251, CP866, Mac, ISO) y los textos codificados con una tabla no se mostrarán correctamente en otra codificación. Esto se puede representar visualmente como un fragmento de una tabla de codificación de caracteres combinada. Se asignan diferentes caracteres binarios al mismo código binario. Sin embargo, en la mayoría de los casos sobre transcodificación documentos de texto también se preocupa por el usuario programas especiales - convertidores integrados en aplicaciones.
B) Codificación de gráficos
A mediados de los años 50 para computadoras grandes, que se utilizaron en investigación científica y militar, por primera vez en forma grafica Se implementó la representación de datos. Sin gráficos por computadora, es difícil imaginar no solo la computadora, sino también el mundo bastante material, ya que la visualización de datos se utiliza en muchas áreas de la actividad humana. La información gráfica se puede presentar en dos formas: analógica o discreta. Un lienzo pintoresco cuyo color cambia continuamente es un ejemplo de una representación analógica, y una imagen impresa con una impresora de inyección de tinta y que consta de puntos separados de diferentes colores es una representación discreta. Al dividir la imagen gráfica (discretización), la información gráfica se convierte de forma analógica a discreta. Al mismo tiempo, se realiza la codificación: a cada elemento se le asigna un valor específico en forma de código. Al codificar una imagen, se produce su discretización espacial. Se puede comparar con la construcción de una imagen desde un gran número Pequeños fragmentos de color (método de mosaico). Toda la imagen se divide en puntos separados, a cada elemento se le asigna un código de su color. En este caso, la calidad de codificación dependerá de los siguientes parámetros: el tamaño del punto y la cantidad de colores utilizados. Cuanto más pequeño es el tamaño de los puntos y, por lo tanto, la imagen se compone de un mayor número de puntos, mayor es la calidad de codificación. Que mas colores utilizados (es decir, el punto de imagen puede tomar más estados posibles), más información lleva cada punto y, por lo tanto, aumenta la calidad de codificación. La creación y el almacenamiento de objetos gráficos es posible en varias formas: en forma de imagen vectorial, fractal o de trama. Un tema separado se considera gráficos 3D (tridimensionales), que combinan métodos de formación de imágenes vectoriales y ráster. Ella estudia los métodos y técnicas para construir modelos tridimensionales de objetos en el espacio virtual. Cada tipo utiliza su propio método de codificación de información gráfica.
C) Codificación de audio
Desde la infancia, nos hemos enfrentado con grabaciones de música en diferentes medios: discos fonográficos, casetes, CD, etc. Actualmente hay dos formas principales de grabar sonido: analógico y digital. Pero para grabar sonido en algún medio, necesita convertirse en una señal eléctrica. Esto se hace usando un micrófono. Los micrófonos más simples tienen una membrana que oscila cuando se expone a las ondas sonoras. Una bobina está unida a la membrana, moviéndose sincrónicamente con la membrana en un campo magnético. Se produce una corriente eléctrica alterna en la bobina. Los cambios de voltaje reflejan con precisión las ondas sonoras. La corriente eléctrica alterna que aparece en la salida del micrófono se llama análogo señal En relación con una señal eléctrica, "analógico" significa que esta señal es continua en tiempo y amplitud. Refleja con precisión la forma de la onda de sonido que se propaga en el aire. La información de sonido puede presentarse en forma discreta o analógica. Su diferencia es que con una presentación discreta de información, la cantidad física cambia paso a paso ("escalera"), tomando un conjunto finito de valores. Si la información se presenta en forma analógica, la cantidad física puede tomar un número infinito de valores que cambian constantemente. Un disco de vinilo es un ejemplo de almacenamiento analógico de información de audio, ya que la pista de audio cambia su forma continuamente. Pero las grabaciones de cintas analógicas tienen un gran inconveniente: el envejecimiento de los medios. Durante un año, un fonograma que tenía un nivel normal de frecuencias altas puede perderlos. Los discos de vinilo pierden calidad varias veces cuando se reproducen. Por lo tanto, se prefiere la grabación digital. A principios de los años 80, aparecieron los CD. Son un ejemplo de almacenamiento discreto de información de audio, ya que la pista de audio de un CD contiene secciones con diferente reflectividad. Teóricamente, estos discos digitales pueden durar para siempre si no están rayados, es decir Sus ventajas son la durabilidad y la no susceptibilidad al envejecimiento mecánico. Otra ventaja es que no hay pérdida de calidad de sonido durante el doblaje digital. En las tarjetas de sonido multimedia puede encontrar preamplificador y mezclador de micrófono analógico. Considere los procesos de conversión de sonido de analógico a digital y viceversa. Una idea aproximada de lo que está sucediendo en la tarjeta de sonido puede ayudar a evitar algunos errores al trabajar con sonido. Las ondas sonoras con un micrófono se convierten en una señal eléctrica alterna analógica. Pasa a través de la ruta de sonido y entra en el convertidor analógico a digital (ADC), un dispositivo que convierte una señal en forma digital. En una forma simplificada, el principio del ADC es el siguiente: mide la amplitud de la señal a ciertos intervalos y pasa más allá, ya a lo largo del camino digital, una secuencia de números que transportan información sobre los cambios en la amplitud. Durante la conversión de analógico a digital, no se produce conversión física. Una huella digital o muestra, que es un modelo digital de fluctuaciones de voltaje en la ruta de audio, se elimina de la señal eléctrica. Si se representa en forma de diagrama, este modelo se presenta como una secuencia de columnas, cada una de las cuales corresponde a un cierto valor numérico. Una señal digital es de naturaleza discreta, es decir, intermitente, por lo que el modelo digital no coincide exactamente con la forma de la señal analógica. El sonido digital se emite utilizando un convertidor digital a analógico (DAC), que, basándose en los datos digitales entrantes, genera una señal eléctrica de la amplitud requerida en los instantes de tiempo correspondientes.
Leer información: extraer información almacenada en un dispositivo de almacenamiento (memoria) y transferirla a otros dispositivos de la computadora. La lectura de la información se lleva a cabo durante la ejecución de la mayoría de las operaciones de la máquina, y a veces es una operación independiente. La lectura puede ir acompañada de la destrucción (borrado) de la información en aquellas celdas (zonas) de la memoria donde se leyó (como, por ejemplo, en la memoria en núcleos de ferrita), o no destructiva (por ejemplo, en la memoria en cintas magnéticas, discos) y, por lo tanto, permitiendo reutilización de la información una vez registrada. La lectura de información se caracteriza por el tiempo que lleva directamente enviar datos desde la memoria; varía de varias decenas de nanoseeds a varios milisegundos.
Considere el proceso de leer información en el ejemplo de un CD. Los datos del disco se leen usando un rayo láser con una longitud de onda de 780 nm. El principio de la lectura de información láser para todos los tipos de portadores es registrar cambios en la intensidad de la luz reflejada. El rayo láser se enfoca en la capa de información en un punto con un diámetro de ~ 1.2 μm. Si la luz se enfoca entre los hoyos (en tierra), entonces el fotodiodo registra la señal máxima. En el caso de que la luz ingrese al pozo, el fotodiodo registra una menor intensidad de luz. La diferencia entre los discos de solo lectura y de grabación única / reescritura es la forma en que se forman los hoyos. En el caso de un disco de solo lectura, los hoyos representan una cierta estructura de relieve (rejilla de difracción de fase), y la profundidad óptica de cada pozo es ligeramente menor que un cuarto de la longitud de onda de la luz láser, lo que conduce a una diferencia de fase de la mitad de la longitud de onda entre la luz reflejada desde el pozo y la luz. reflejado desde la tierra. Como resultado, se observa el efecto de la interferencia destructiva en el plano del fotodetector y se registra una disminución en el nivel de la señal. En el caso de CD-R / RW, un pozo es una región con mayor absorción de luz que una tierra (rejilla de difracción de amplitud). Como resultado, el fotodiodo también detecta una disminución en la intensidad de la luz reflejada desde el disco. La longitud del pozo cambia tanto la amplitud como la duración de la señal grabada.
La velocidad de lectura / escritura de un CD se indica como un múltiplo de 150 Kb / s (es decir, 153,600 bytes / s). Por ejemplo, una unidad de 48 velocidades proporciona la velocidad máxima de lectura (o escritura) de un CD igual a 48 × 150 \u003d 7200 Kb / s (7.03 Mb / s).
Perspectivas de desarrollo.
El desarrollo de los medios de grabación va en 3 direcciones principales:
a) un aumento en la cantidad de información útil sobre un medio específico (especialmente relevante para discos ópticos);
b) mejorar la calidad del equipo técnico (tiempo de acceso a la información, velocidad de transferencia de datos);
c) un aumento gradual en el nivel de compatibilidad de varios formatos de medios usados.
Los tipos prometedores de medios de almacenamiento incluyen: Eye-Fi, disco holográfico versátil, milpiés.
Ojo fi - Un tipo de tarjeta de memoria flash SD con elementos de hardware integrados que admiten tecnología Wi-Fi.
Las tarjetas se pueden usar en cualquier cámara digital. La tarjeta se inserta en el zócalo correspondiente de la cámara, recibe energía de la cámara y al mismo tiempo amplía su funcionalidad. Una cámara equipada con dicha tarjeta puede transferir las fotos o videos capturados a una computadora, a la red mundial de Internet a recursos preprogramados que llevan a cabo el alojamiento de fotos o videos de este tipo de contenido. La administración, el acceso a la configuración y el funcionamiento de dichas tarjetas se realiza a través de Wi-Fi desde una PC o computadora compatible con Mac a través de un navegador. La tarjeta funciona solo a través de redes Wi-Fi prerregistradas, se admite el cifrado WEP y WPA2.
Capacidad de la tarjeta: 2, 4 u 8 gigabytes
Estándares de Wi-Fi compatibles: 802.11b, 802.11g
Seguridad de Wi-Fi: WEP estático 64/128, WPA-PSK, WPA2-PSK
Dimensiones de la tarjeta: estándar SD - 32 x 24 x 2.1 mm
Peso de la tarjeta: 2.835 g
Disco holográfico multipropósito (Disco versátil holográfico) - una tecnología prometedora para la producción de discos ópticos, que implica aumentar significativamente la cantidad de datos almacenados en el disco en comparación con Blu-Ray y HD DVD. Utiliza una tecnología conocida como holografía, que utiliza dos láseres: uno es rojo y el otro es verde, combinado en un haz paralelo. El láser verde lee los datos codificados en forma de cuadrícula de una capa holográfica cerca de la superficie del disco, mientras que el láser rojo se usa para leer señales auxiliares de una capa de disco compacto convencional en el fondo del disco. La información de respaldo se utiliza para rastrear la posición de lectura, similar al sistema CHS en un disco duro normal. En CD o DVD, esta información está incrustada en los datos. La capacidad de información estimada de estos discos es de hasta 3.9 terabytes (TB), que es comparable a 6000 CD, 830 DVD o 160 discos Blu-ray de una sola capa; velocidad de transferencia de datos: 1 Gbit / s. Optware lanzaría un disco de 200 GB a principios de junio de 2006 y Maxell en septiembre de 2006 con una capacidad de 300 GB. El 28 de junio de 2007, el estándar HVD fue aprobado y publicado.
Estructura de disco holográfico (HVD)
1. Láser verde de lectura / escritura (532 nm)
2. Posicionamiento rojo / láser de índice (650 nm)
3. Holograma (datos)
4. capa de policarbonato
5. Capa fotopolimérica (fotopolimérica) (capa que contiene datos)
6. La capa de separación (capas distales)
7. Capa de color verde reflectante (capa dicroica)
8. Capa reflectante de aluminio (luz roja reflectante)
9. Base transparente
P. Profundidades
Milpiés es una tecnología de almacenamiento relativamente nueva desarrollada por IBM. Para leer y escribir información, se utiliza una sonda de microscopio con sonda de escaneo. Además, los científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (Corea del Sur) están involucrados en problemas de memoria de Milpiés. Fueron los primeros en el mundo en crear material adecuado para crear memoria milípida. La peculiaridad de la memoria millipid es que la información se almacena en una gran cantidad de nano-agujeros que cubren la superficie del material de trabajo. Además, dicha memoria no es volátil y los datos se almacenan en ella durante un tiempo arbitrariamente largo. Para crear un prototipo funcional de memoria milípida, los ingenieros electrónicos coreanos desarrollaron un material de polímero único. Solo con su ayuda fue posible crear un dispositivo de almacenamiento de funcionamiento estable, que está casi listo para su implementación en producción.
Conclusión
Durante el ensayo, se consideraron los principales tipos de medios de almacenamiento, los principios de codificación y lectura de información, así como las perspectivas para el desarrollo de medios de almacenamiento.
También se examinó la historia de los portadores de información (cintas perforadas, tarjetas perforadas, cintas magnéticas, discos magnéticos extraíbles y permanentes, tambores magnéticos, paquetes de discos magnéticos extraíbles); unidades de disquete, unidades en magnético duro discos, CD, DVD, unidades USB portátiles, unidades flash USB. Se consideraron la codificación (texto, gráfico, sonido) y la lectura de información (por ejemplo, lectura de información de un CD-ROM). Los más prometedores de hoy son Eye-Fi, el disco versátil holográfico y milpiés.
Literatura /
1. www.cdrinfo.com
2. www.extremetech.com
3. www.digitimes.com
5. www.naf-st.ru
6. www.disc-info.ru
La civilización humana durante su existencia ha encontrado muchas formas de capturar información. Cada año sus volúmenes están creciendo. Por esta razón, los transportistas están cambiando. Es sobre esta evolución que discutiremos a continuación.
Restos del pasado
Los monumentos más antiguos de la actividad humana pueden considerarse pinturas rupestres, que representan animales que eran objetivos de caza. Los primeros portadores de información material fueron de origen natural.
Un verdadero avance puede considerarse la aparición de la escritura entre los sumerios que vivieron en el Iraq moderno y que no usaron piedra, sino tabletas de arcilla que se quemaron después de la carta. Por lo tanto, su seguridad aumentó significativamente. Sin embargo, la velocidad con la que se registró el conocimiento fue extremadamente baja.
También puede observar el papiro egipcio, cera, pieles, sobre los cuales comenzaron a escribir en Persia. En Asia, se usaban bambú y seda. Los antiguos indios tenían un sistema de escritura nodal único. En Rusia, había corteza de abedul, que incluso hoy en día encuentran los arqueólogos.
Papel
Los medios de papel revolucionaron, cuya escala es difícil de sobreestimar. A pesar de que los primeros análogos del material celulósico fueron obtenidos por los chinos en el siglo II, se hizo disponible públicamente solo en el siglo XIX.
La aparición de libros también está asociada con el papel. En la década de 1450, un inventor alemán inventó una imprenta manual con la que publicó dos copias de la Biblia. Estos eventos sirvieron como punto de referencia para una nueva era de impresión en masa. Fue gracias a él que el conocimiento dejó de ser una capa delgada de la humanidad, y se hizo disponible para todos.
El papel de hoy puede ser papel de periódico, offset, recubierto, etc. Su elección depende de objetivos específicos. Y aunque el lienzo blanco tiene más demanda que nunca, ya ha perdido terreno a su posición innovadora.
Tarjetas perforadas y cintas perforadas
El siguiente impulso en su desarrollo de los medios de información fue a principios del siglo XIX, cuando aparecieron las primeras tarjetas perforadas de cartón. En ciertos lugares, se pusieron agujeros con los que se leyeron los datos. La tecnología se usó originalmente para controlar
El interés en el nuevo producto aumentó después de que comenzó a usarse en los EE. UU. Para un cálculo más conveniente y rápido de los resultados del censo del país en 1890. IBM fue el pionero de la tecnología informática en la producción de tarjetas. El apogeo de la tecnología llegó a mediados del siglo XX. Fue entonces cuando se generalizó y generalizó una variedad de datos.
Los primeros medios de almacenamiento basados \u200b\u200ben computadora también fueron cintas perforadas. Estaban hechas de papel y se usaban en telégrafos. Debido a su formato, las cintas facilitaron la entrada y salida. Esto los hizo indispensables hasta la aparición de competidores magnéticos.
Cinta magnetica
No importa cuán buenos sean los medios de almacenamiento externo anteriores, no pudieron reproducir lo que grabaron. Este problema se resolvió con la llegada de la cinta magnética. Era una base flexible, cubierta con varias capas en las que se registra la información. Varios elementos químicos actuaron como medio de trabajo: hierro, cobalto, cromo.
Los medios de almacenamiento magnéticos hicieron un gran avance en la grabación de sonido. Fue esta innovación la que permitió que la nueva tecnología se arraigara rápidamente en Alemania en los años 30. Los dispositivos anteriores (fonógrafos, gramófonos, gramófonos) diferían en naturaleza mecánica y no eran prácticos. El tipo de cassette también fue ampliamente utilizado.
En los años 50, se hicieron intentos para usar datos de desarrollo como medios informáticos información Las cintas magnéticas se introdujeron en las computadoras personales en los años 80. Su popularidad se explicaba generalmente por tales ventajas. como gran capacidad, bajo costo de producción comparativo y bajo consumo de energía.
La desventaja de las cintas puede considerarse la fecha de vencimiento. Con el tiempo, se desmagnetizan. En el mejor de los casos, los datos se almacenan durante 40 a 50 años. Sin embargo, esto no impidió que el formato se hiciera popular en todo el mundo. Por separado, vale la pena mencionar los videocasetes, que florecieron a fines del siglo XX. Los portadores de información magnética se han convertido en la base de un nuevo tipo de transmisión de televisión y radio.
Discos duros
Mientras tanto, el desarrollo de la industria continuó. Los medios de información de gran volumen requirieron modernización. Los primeros discos duros o discos duros fueron creados en 1956 por IBM. Sin embargo, no eran prácticos. Su tamaño excedía la caja, y el peso era casi una tonelada. Al mismo tiempo, el volumen de datos almacenados no superó los 3,5 megabytes. Sin embargo, en el futuro, se desarrolló el estándar, y en 1995 se superó la barra de 10 gigabytes. Y después de 10 años, los modelos Hitachi de 500 gigabytes aparecieron a la venta.
A diferencia de los análogos flexibles, los discos duros contenían placas de aluminio. Los datos se reproducen mediante cabezales de lectura. No tocan el disco, pero trabajan a una distancia de varios nanómetros de él. De una forma u otra, el principio de funcionamiento de los discos duros es similar a las características de las grabadoras de cinta. La principal diferencia está en los materiales físicos utilizados para fabricar los dispositivos. Los discos duros se han convertido en la base de las computadoras personales. Con el tiempo, tales modelos comenzaron a producirse junto con unidades, unidades y componentes electrónicos.
Además de la memoria principal necesaria para el almacenamiento de datos, los discos duros tienen un cierto búfer necesario para suavizar las velocidades de lectura del dispositivo.
Disquetes de 3.5 pulgadas
Al mismo tiempo, hubo un progreso en el campo de los formatos pequeños. El conocimiento de las propiedades magnéticas fue útil al crear disquetes, cuyos datos se leyeron utilizando una unidad especial. La primera contraparte similar fue presentada por IBM en 1971. La densidad de grabación en dichos medios de información fue de hasta 3 megabytes. El disquete fue disquetecubierto con una capa especial de ferromagnetos.
El logro principal, la reducción de las dimensiones físicas del medio, convirtió a este formato en el principal del mercado durante un cuarto de siglo. Solo en los años 80, se produjeron hasta 300 millones de nuevos disquetes anualmente solo en los años 80.
A pesar de la gran cantidad de ventajas, la novedad también tenía desventajas: sensibilidad a los efectos magnéticos y baja capacidad en comparación con las necesidades cada vez mayores de un usuario de computadora común.
Discos compactos
La primera generación de medios ópticos fueron los discos compactos. Su prototipo seguía siendo discos fonográficos. Sin embargo, los nuevos medios de almacenamiento externo se hicieron de policarbonato. El disco de esta sustancia recibió la capa más delgada de metal (oro, plata, aluminio). Para proteger los datos, se revistió con un barniz especial.
El famoso CD fue desarrollado por Sony y lanzado a la producción en masa en 1982. En primer lugar, el formato ganó una gran popularidad debido a la conveniente grabación de sonido. El volumen de varios cientos de megabytes permitió exprimir primero los reproductores de vinilo y luego las grabadoras. Si los primeros eran inferiores en la cantidad de información, los últimos se distinguían por una peor calidad de sonido. Además, el nuevo formato envió disquetes al pasado que no solo contenían menos datos, sino que tampoco eran muy confiables.
Los CD han causado una revolución en el campo de las computadoras personales. Con el tiempo, todos los gigantes de la industria (como Apple) cambiaron a la producción de PC junto con unidades de CD-ROM.
DVD y Blue-Ray
Los medios de información ópticos de primera generación no duraron mucho en Olympus. En 1996, apareció un DVD, que era seis veces más grande que su antepasado. El nuevo estándar permitió grabar videos de mayor duración. La industria del cine se adaptó rápidamente a ella. Las películas en DVD están disponibles en todo el mundo. El principio de operación y codificación de la información en comparación con los CD ha permanecido igual.
Finalmente, en 2006, se lanzó un nuevo, hasta la fecha, el último formato de un soporte de información óptica. El volumen comenzó a ascender a cientos de gigabytes. Esto garantiza la mejor calidad de grabación de audio y video.
Guerras de formato
En los últimos años, los conflictos entre formatos de almacenamiento de información incompatibles se han vuelto más frecuentes. Medios externos diferentes fabricantes En la próxima ronda de desarrollo, las industrias compiten entre ellas por un monopolio en el formato.
Uno de los primeros ejemplos es el conflicto entre el fonógrafo Edison y el gramófono berlinés en los años 10 del siglo XX. Posteriormente, surgieron disputas similares entre casetes compactos y casetes de audio de 8 pistas; VHS y Betamax; MP3 y AAC, etc. El último de esta serie fue la "guerra" entre HD DVD y Blue-Ray, que terminó en victoria para este último.
Unidades flash
Los ejemplos de medios de almacenamiento no pueden prescindir de las unidades flash USB. El primer bus serie universal se desarrolló a mediados de los 90. Hoy, ya existe la tercera generación de esta interfaz de transferencia de datos. El bus te permite conectarte a una computadora personal dispositivo periférico. Y aunque este problema existía mucho antes de la llegada del USB, solo se resolvió en la última década.
Hoy en día, cada computadora tiene un zócalo reconocible, con el cual puede conectar un teléfono móvil, reproductor, tableta, etc. a la computadora. La rápida transferencia de datos de cualquier formato ha hecho del USB una herramienta verdaderamente universal.
El más popular sobre la base de esta interfaz recibió unidades flash o unidades flash vernáculas. Tal dispositivo tiene un conector USB, un microcontrolador, un microcircuito y un LED. Todos estos detalles permitieron guardar gigabytes de información en un bolsillo. En tamaño, la unidad flash es inferior incluso a los disquetes, que tenían una capacidad de 3 megabytes. A veces, el volumen de dispositivos donde se almacena la información ha aumentado. Los portadores de información, por el contrario, tienden a disminuir físicamente.
La versatilidad de la ranura permite que las unidades funcionen no solo con computadoras personales, sino también con televisores, reproductores de DVD y otros dispositivos con tecnología USB. Una gran ventaja en comparación con los análogos ópticos fue la menor susceptibilidad a las influencias externas. La unidad flash no tiene miedo a los rasguños y al polvo, que eran una amenaza mortal para el CD.
Realidad virtual
En los últimos años, los medios de almacenamiento de computadoras están dando paso a una alternativa virtual. Dado que hoy es fácil conectar una PC a la World Wide Web, la información se almacena en servidores compartidos. Las comodidades son innegables. Ahora, para acceder a sus archivos, el usuario no necesita nada medios físicos. Para interactuar con los datos a distancia, es suficiente estar en el área de acceso de una conexión inalámbrica Wi-Fi, etc.
Además, este fenómeno ayuda a evitar malentendidos con la falla de las unidades físicas vulnerables al daño. Los servidores remotos, cuya comunicación es compatible con la señal, no se verán afectados y, en caso de situaciones imprevistas, hay respaldo
Conclusión
A lo largo de la historia, desde pinturas rupestres hasta fragmentos virtuales, las personas han tratado de hacer que los medios de información sean más voluminosos, confiables y accesibles. Este deseo nos ha llevado a vivir en una era que no es sin razón llamada la era de la sociedad de la información. El progreso ha llegado al punto en que ahora las personas en su vida diaria simplemente se ahogan en el flujo de datos. Quizás los medios de información, cuyos tipos se multiplican, cambiarán radicalmente, de acuerdo con los requisitos de una persona moderna.
Asignación de escritura
Examen
Emitido al alumno del grupo 35 Romanov Andrey Alekseevich
Profesión: Master de Procesamiento información digital»
Tema: "Grabación de información en medios extraíbles"
I. Parte descriptiva
Introduccion
1. Términos y conceptos básicos
2. Resumen de los portadores de información, sus ventajas y desventajas, principios de trabajo, características.
4. Seleccionar un programa para grabar información en los medios
Conclusión
Referencias
Aplicaciones
II Tarea práctica
1. Cree instrucciones para registrar información en el medio de almacenamiento extraíble seleccionado
2. Crear una prueba de trabajo
3. Crear una presentación sobre el trabajo.
La fecha límite es el 20 de enero de 2016.
La tarea fue dada por el maestro Grieta
La tarea fue recibida por el estudiante A.A. Romanov
Ministerio de Educación y Ciencia de la República de Udmurt
Institución educativa profesional autónoma
República de Udmurt
"Colegio de Radio Electrónica y tecnología de la información»
Trabajo de calificación escrito de graduación
por profesión "Master en Procesamiento de Información Digital"
grupo de estudiantes número 35
Tema : "Grabación de información en medios extraíbles"
Izhevsk, 2015
Introduccion
Medio de almacenamiento (portador de información): cualquier objeto o medio material que contenga (transporte) información que pueda mucho tiempo guardar en su estructura la información registrada en él. Inicialmente, la cantidad de información que se colocó en los medios era pequeña (de 128 MB a 5.2 GB). Gradualmente, se comenzó a colocar mucha más información en los medios (hasta 3 TB).
Los principales medios de almacenamiento: unidades de disco duro (disquetes), unidades de disco duro (discos duros), CD, DVD (incluidos Blu-ray, incluidos), memoria flash (unidades flash, tarjetas de memoria).
CD y DVD están firmemente arraigados en nuestras vidas. Es difícil imaginar dónde almacenaríamos gigabytes de música, películas y fotografías si alguien no hubiera creado estos discos redondos con una superficie de espejo.
Por el momento, este tema es relevante, porque el hombre moderno no puede vivir sin información. Pero la información tiene esta característica: debe almacenarse en algún lugar. Los sistemas de almacenamiento de información son ahora bastante. Se puede almacenar en medios magnéticos, se puede almacenar en medios ópticos y magnetoópticos. Pero en nuestro tiempo, una persona también se enfrenta a un problema bastante importante: la transferencia de información de un lugar a otro, así como el problema igualmente importante de almacenar información y, como resultado, la confiabilidad de los medios. Es por eso que la tecnología asociada con el almacenamiento de información se desarrolló tan rápidamente.
El propósito de este trabajo escrito de calificación final es:
1. Cree instrucciones para registrar información en el medio de almacenamiento extraíble seleccionado.
En función de este objetivo, las siguientes tareas:
1. Haga una descripción general de los medios extraíbles, identifique sus ventajas y desventajas
2. Seleccione un programa para grabar en medios extraíbles
Términos clave y definiciones
Informacion - información percibida por una persona o dispositivos especiales como un reflejo de los hechos del mundo material en el proceso de comunicación.
Registro de información - Esta es una forma de arreglar la información en un medio tangible.
Medio de almacenamiento extraíble - un medio de almacenamiento destinado a su almacenamiento autónomo y uso independiente de la ubicación de grabación.
Resumen de medios
HMMD (disquete) o disquete(Unidad de disquete inglesa): un medio de almacenamiento portátil que se utiliza para la grabación y el almacenamiento de múltiples datos, que es un disco magnético flexible colocado en una caja protectora de plástico (un disco de 3.5 "tiene una caja más rígida que un disco de 5.25", mientras que el disco con un diámetro de 8 ″ está encerrado en una caja muy flexible) cubierto con una capa ferromagnética. Los disquetes generalmente tienen una función de protección contra escritura, a través de la cual puede proporcionar acceso a los datos solo en modo de lectura. Los disquetes se distribuyeron ampliamente desde la década de 1970 hasta finales de la década de 1990, a principios del siglo XXI, dando paso a CD y unidades flash más espaciosos y convenientes.
Ventajas:
1. Gran densidad de grabación con pequeños tamaños de medios.
2. Bajo consumo de energía en comparación con medios similares de alta capacidad.
3. Alta fiabilidad y estabilidad.
Desventajas:
1. Pequeña capacidad de grabación (de hecho, incluso una canción no se puede grabar en un disco).
2. Inseguridad del almacenamiento de información, el disquete se desmagnetiza bajo la influencia de grandes campos magnéticos.
HDD (Disco Duro) o Winchester o Disco Duro(Eng. HDD - Unidad de disco duro): un dispositivo de almacenamiento basado en el principio de grabación magnética. Es el principal dispositivo de almacenamiento de datos en la mayoría de las computadoras. Combinado con una unidad, unidad y unidad electrónica y (en computadoras personales en la gran mayoría de los casos) generalmente se instala dentro de la unidad del sistema informático, pero también hay dispositivos externos que se pueden conectar.
La información se registra en placas rígidas (aluminio o vidrio) recubiertas con una capa de material ferromagnético, a menudo dióxido de cromo. Un HDD usa una o más placas en el mismo eje. Los cabezales de lectura en el modo de operación no tocan la superficie de las placas debido a la capa intermedia del flujo de aire entrante generado en la superficie durante la rotación rápida. La distancia entre la cabeza y el disco es de varios nanómetros (en unidades modernas aproximadamente 10 nm), y la ausencia de contacto mecánico garantiza una larga vida útil del dispositivo. En ausencia de rotación del disco, los cabezales se ubican en el eje o fuera del disco en un área segura, donde se excluye su contacto anormal con la superficie del disco.
El principio de funcionamiento de los discos duros es similar al de las grabadoras de cinta. La superficie de trabajo del disco se mueve con relación al cabezal de lectura (por ejemplo, en forma de un inductor con un espacio en el circuito magnético). Cuando se aplica una corriente eléctrica alterna (durante la grabación) a la bobina principal, el campo magnético alterno resultante del espacio de la cabeza actúa sobre el ferromagnet de la superficie del disco y cambia la dirección del vector de magnetización del dominio dependiendo de la magnitud de la señal. Al leer, el movimiento de los dominios en el espacio de la cabeza conduce a un cambio en el flujo magnético en el núcleo magnético de la cabeza, lo que lleva a la aparición de una señal eléctrica alterna en la bobina debido al efecto de la inducción electromagnética.
Recientemente, se ha utilizado un efecto magnetoresistivo para la lectura y se utilizan cabezas magnetoresistivas en los discos. En ellos, un cambio en el campo magnético conduce a un cambio en la resistencia, dependiendo del cambio en la intensidad del campo magnético. Dichos cabezales pueden aumentar la probabilidad de confiabilidad de la lectura de información (especialmente a altas densidades de registro de información).
Ventajas:
1. Permitir escribir y leer información muchas veces.
2. Cuando apaga la computadora, se guarda la información que queda en el disco duro.
3. Una gran cantidad de información almacenada.
4. Alta confiabilidad del almacenamiento de datos. El tiempo medio entre fallas es de aproximadamente 300,000 horas, es decir unos 30 años
Desventajas
1. La imposibilidad de transportarlo, ya que está permanentemente conectado a la unidad del sistema.
2. Velocidad relativamente baja, especialmente en comparación con la RAM.
Métodos de grabación
Actualmente hay varios métodos de grabación:
· El método de registro longitudinal.
· El método de grabación perpendicular.
· Método de grabación magnética térmica.
Cd o cd(English Compact Disc): un soporte óptico de información en forma de un disco de plástico con un orificio en el centro, el proceso de grabación y lectura de información que se lleva a cabo utilizando un láser. Otro desarrollo de los CD fue DVD (más sobre ellos más adelante).
El CD fue creado originalmente para almacenar grabaciones de audio en vista digitalSin embargo, más tarde se hizo ampliamente utilizado como un medio para almacenar cualquier dato en forma binaria.
CD-ROM (Eng. Compact Disc Read-only Memory, read: "sit-rum") - un tipo de CD-ROM con datos grabados que es de solo lectura (memoria de solo lectura - memoria "solo lectura"). CD-ROM es una versión modificada de CD-DA (un disco para almacenar grabaciones de audio) que le permite almacenar otros datos digitales en él (físicamente no es diferente del primero, solo se ha cambiado el formato de los datos grabados). Las versiones posteriores se desarrollaron con la capacidad de escribir una vez (CD-R) y reescribir (CD-RW) información en el disco. Otro desarrollo de CD-ROM fue DVD-ROM.
Discos CD-ROM - el medio de distribución popular y más barato software, juegos de computadora, multimedia y otros datos. El CD-ROM (y luego el DVD-ROM) se ha convertido en el medio principal para transferir información entre computadoras, desplazando el disquete de esta función (ahora es inferior a esta función para los medios de estado sólido más prometedores).
El formato de grabación en un CD-ROM también proporciona información de grabación en un solo disco de contenido mixto: tanto datos de computadora (archivos, software, lectura están disponibles solo en una computadora) como grabaciones de audio (reproducidas en un reproductor de CD de audio normal), videos, textos y fotos. Dichos discos, según el orden de los datos, se denominan avanzados (CD mejorado en inglés) o CD de modo mixto.
Cd-r (Compact Disc-Recordable) es un tipo de disco compacto (CD) desarrollado por Philips y Sony para la grabación de información por única vez. CD-R es compatible con todas las características del estándar "Libro Rojo" y además le permite grabar datos.
Un CD-R normal es un disco delgado hecho de plástico transparente (policarbonato) con un espesor de 1.2 mm, un diámetro de 120 mm (estándar), peso 16-18 g. o 80 mm (mini). La capacidad de un CD-R estándar es de 74 minutos de audio o 650 MB de datos. Sin embargo, en este momento, la capacidad estándar del CD-R puede considerarse 702 MB de datos o 79 minutos 59 segundos y 74 cuadros.
El disco de policarbonato tiene una ruta en espiral para dirigir el rayo láser al grabar y leer información. En el lado con la pista en espiral, el disco está cubierto con una capa de grabación que consiste en una capa muy delgada de tinte orgánico, luego una capa reflectante de plata, su aleación u oro. Esta capa ya está recubierta con un barniz fotopolimerizable protector y curado por radiación ultravioleta. Y ya en esta capa protectora se aplican varias inscripciones con pintura.
En el CD-R siempre hay una pista de servicio con servos ATIP - Tiempo absoluto en pre-ranura - tiempo absoluto en la pista de servicio. Esta pista de servicio es necesaria para un sistema de seguimiento que mantiene el rayo láser mientras graba en la pista y monitorea la velocidad de grabación. Además de las funciones de sincronización, la pista de servicio también contiene información sobre el fabricante de este disco, información sobre el material de la capa de grabación, la longitud de la pista para la grabación, etc. La pista de servicio no se destruye cuando los datos se escriben en el disco, y muchos sistemas de protección contra copia la usan para para distinguir el original de la copia.
Cd-rw (Disco compacto inglés regrabable, disco compacto regrabable): un tipo de disco compacto (CD), desarrollado en 1997 para regrabar información
CD-RW es el desarrollo lógico de CD-R, sin embargo, a diferencia de él, le permite sobrescribir datos muchas veces. Este formato se introdujo en 1997 y se llamó CD-Erasable (CD-E, Disco compacto borrable) durante el desarrollo. CD-RW es en muchos aspectos similar a CD-R, pero su capa de grabación está hecha de una aleación especial de calcogenuros que, cuando se calienta por encima de la temperatura de fusión, pasa de un estado cristalino de agregación a uno amorfo.
DVD(Inglés Disco versátil digital (video) - disco digital multipropósito (video)) - un medio de almacenamiento hecho en forma de un disco que tiene el tamaño de un CD, pero con una estructura más densa de la superficie de trabajo, que le permite almacenar y leer más información para debido al uso de un láser con una longitud de onda más corta y una lente con una mayor apertura numérica.
Primeras unidades y reproductores de DVD apareció en noviembre de 1996 en Japón y en marzo de 1997 en los Estados Unidos.
A principios de la década de 1990, se desarrollaron dos estándares para medios de información ópticos de alta densidad. Uno de ellos se llamó Multimedia Compact Disc (MMCD) y fue desarrollado por Philips y Sony, el segundo, Super Disc, fue respaldado por 8 grandes corporaciones, incluidas Toshiba y Time Warner. Más tarde, los esfuerzos de los desarrolladores de estándares se combinaron bajo el liderazgo de IBM, que no quería repetir la guerra de formatos, como fue el caso de los estándares de cassettes VHS y Betamax en la década de 1970. El DVD se anunció oficialmente en septiembre de 1995, cuando se publicó la primera versión de las especificaciones del DVD. Las enmiendas y adiciones a las especificaciones son realizadas por la organización DVD Forum (anteriormente llamado DVD Consortium), de las cuales 10 compañías fundadoras y más de 220 individuos privados son miembros.
El estándar de grabación DVD-R (W) fue desarrollado en 1997 por la compañía japonesa Pioneer y un grupo de compañías que se unieron a él y entraron al DVD Forum, como la especificación oficial de discos grabables (posteriormente regrabables).
Basado en Discos DVD-R Los DVD-RW inicialmente tenían una molestia relacionada con la incompatibilidad de las unidades antiguas con estos nuevos discos (el problema era la diferencia entre la capa óptica responsable de "almacenar" la información, que tenía menos reflectividad (en comparación con los medios de escritura única y los discos estampados) . En el futuro, este problema se resolvió casi por completo, aunque antes fue por esto que las viejas unidades de DVD normalmente no podían reproducir nuevos discos regrabables.
El formato alternativo creado, llamado DVD + R y que tiene un material diferente de la capa reflectante y un marcado especial que facilita el posicionamiento de la cabeza, es la principal diferencia entre tales discos "más" y discos "menos". Con esto, los discos DVD + RW pueden grabar en varios pasos (sobre el existente), como en una grabadora de videocasete convencional, eliminando el tedioso borrado preliminar de todo el contenido (para DVD-RW, primero debe borrar completamente la grabación existente).
Además, cuando se utilizan discos regrabables "plus", el número de errores disminuye y la corrección de la grabación aumenta, lo que resulta en mal sector Puede sobrescribir fácilmente, en lugar de borrar o grabar todo el disco nuevamente. Por lo tanto, si tiene la intención de utilizar activamente la función de doblaje y grabación, es mejor elegir una grabadora que admita el formato "más" (que la mayoría de los modelos son capaces ahora).
Video DVD
Para reproducir DVD con video, necesita una unidad óptica de DVD y un decodificador MPEG-2 (es decir, un reproductor de DVD doméstico con un decodificador de hardware o una unidad de DVD de computadora y un reproductor de software con un decodificador instalado). Las películas en DVD se comprimen usando el algoritmo MPEG-2 para video y varios formatos de audio (a menudo multicanal). La tasa de bits del video comprimido varía de 2000 a 9800 Kbps, a menudo es variable (VBR). El tamaño de cuadro de video estándar del estándar PAL es 720 × 576 píxeles, y el estándar NTSC es 720 × 480 píxeles.
Los datos de audio en una película de DVD pueden estar en formato PCM, DTS, MPEG o Dolby Digital (AC-3). En los países que usan el estándar NTSC, todas las películas en DVD deben contener audio PCM o AC-3, y todos los reproductores NTSC deben admitir estos formatos. Por lo tanto, cualquier disco estándar se puede reproducir en cualquier equipo estándar.
Disco Blu-ray, BD (Inglés blue ray - blue ray y disco - disco; ortografía blu en lugar de azul - intencional) - un formato de medios ópticos utilizado para grabar con alta densidad y almacenar datos digitales, incluido video de alta definición. El estándar Blu-ray fue desarrollado conjuntamente por el Consorcio BDA. El primer prototipo de los nuevos medios se presentó en octubre de 2000. La versión moderna se presenta en el Consumer Electronics Show (CES) internacional, que se celebró en enero de 2006. El lanzamiento comercial del formato Blu-ray tuvo lugar en la primavera de 2006.
Blu-ray obtuvo su nombre del uso para grabar y leer un láser "azul" (técnicamente azul-violeta) de onda corta (405 nm). La letra "e" se excluyó deliberadamente de la palabra "azul" para poder registrar una marca comercial, ya que la expresión "rayo azul" se usa con frecuencia y no puede registrarse como marca comercial.
Desde el inicio del formato en 2006 hasta principios de 2008, Blu-ray ha sido un serio competidor, un formato alternativo para HD DVD. En el transcurso de dos años, muchos de los estudios de cine más grandes que inicialmente admitían HD DVD cambiaron gradualmente a Blu-ray. Warner Brothers, la última compañía en lanzar sus productos en ambos formatos, abandonó el uso de HD DVD en enero de 2008. El 19 de febrero de ese año, Toshiba, el creador del formato, dejó de desarrollarse en el campo de HD DVD.
Memoria flash
Memoria flash (Memoria flash en inglés): una especie de memoria reescribible no volátil de semiconductores de estado sólido (PPPZU).
Puede leerse tantas veces como desee (dentro del período de almacenamiento de datos, generalmente de 10 a 100 años), pero puede escribir en dicha memoria solo un número limitado de veces (máximo, aproximadamente un millón de ciclos). La memoria flash es común, soporta alrededor de 100 mil ciclos de reescritura, mucho más de lo que puede soportar un disquete o CD-RW. No contiene partes móviles, por lo que, a diferencia de los discos duros, es más confiable y compacto.
Debido a su tamaño compacto, bajo costo y bajo consumo de energía, la memoria flash es ampliamente utilizada en dispositivos portátiles digitales: cámaras de fotos y video, grabadoras de voz, reproductores de MP3, PDA, teléfonos móvilesasí como teléfonos inteligentes y comunicadores. Además, se utiliza para almacenar firmware en varios dispositivos (enrutadores, PBX, impresoras, escáneres, módems), varios controladores. También recientemente, las unidades flash USB ("unidad flash", unidad USB, unidad USB), que casi suplantaron a los disquetes y CD, se han generalizado.
A finales de 2008, el principal inconveniente que no permitía que los dispositivos basados \u200b\u200ben flash salieran del mercado discos duros, es una relación precio / volumen alta, que supera este parámetro para discos duros en 2-3 veces. En este sentido, el volumen de las unidades flash no es tan grande, pero se está trabajando en estas áreas. El proceso tecnológico se está volviendo más barato, la competencia se está intensificando. Muchas compañías ya han anunciado el lanzamiento de unidades SSD con una capacidad de 256 GB o más.
En el corazón de este tipo de memoria flash hay un elemento NOR (inglés NOR), porque en un transistor con una puerta flotante, el bajo voltaje en la puerta indica uno.
El transistor tiene dos puertas: control y flotante. Este último está completamente aislado y puede retener electrones hasta 10 años. La celda también tiene un drenaje y una fuente. Al programar el voltaje en la puerta de control, se crea un campo eléctrico y se produce un efecto de túnel. Algunos de los electrones atraviesan la capa aislante y caen sobre la puerta flotante. La carga en la puerta flotante cambia el "ancho" del canal de la fuente de drenaje y su conductividad, que se utiliza en la lectura.
Las celdas de programación y lectura varían mucho en el consumo de energía: los dispositivos de memoria flash consumen mucha corriente al escribir, mientras que al leer, los costos de energía son pequeños.
Para borrar la información, se aplica un alto voltaje negativo a la puerta de control, y los electrones de la puerta flotante pasan (túnel) a la fuente.
En la arquitectura NOR, se debe conectar un contacto individual a cada transistor, lo que aumenta el tamaño del circuito. Este problema se resuelve utilizando la arquitectura NAND.
El tipo NAND se basa en un elemento NAND. El principio de funcionamiento es el mismo, difiere del tipo NOR solo en la ubicación de las celdas y sus contactos. Como resultado, ya no es necesario llevar un contacto individual a cada celda, por lo que el tamaño y el costo del chip NAND pueden ser significativamente menores. También la grabación y el borrado son más rápidos. Sin embargo, esta arquitectura no permite el acceso a una celda arbitraria.
Las arquitecturas NAND y NOR ahora existen en paralelo y no compiten entre sí, ya que se utilizan en diferentes áreas de almacenamiento de datos.
Tipos de tarjetas de memoria
· CF(Flash compacto)
· MMC (Tarjeta multimedia)
· RS-MMC (Tarjeta multimedia de tamaño reducido)
· DV-RS-MMC (Tarjeta multimedia de tamaño reducido de doble voltaje)
· MMC-micro
· Tarjeta SD (Tarjeta digital segura)
· Sdhc (SD de alta capacidad, SD de alta capacidad)
· MiniSD (Tarjeta Mini Secure Digital)
· MicroSD (Tarjeta digital Micro Secure)
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Introducción …………………………………………………………………………… ... 3
Medios de almacenamiento …………………………………………………………… 4
Codificación y lectura de información .. ……………………………………… 9
Perspectivas de desarrollo …………………………………………………………… .15
Conclusión …………………………………………………………………………… .18
Literatura. …………………………………………………………………………… 19
Introduccion
En 1945, John von Neumann (1903-1957), un científico estadounidense, propuso la idea de usar dispositivos de almacenamiento externo para almacenar programas y datos. Neumann desarrolló un diagrama de bloques de una computadora. El esquema de Neumann corresponde a todas las computadoras modernas.
La memoria externa está diseñada para el almacenamiento a largo plazo de programas y datos. Los dispositivos de memoria externos (unidades) no son volátiles, por lo que apagar la alimentación no conduce a la pérdida de datos. Pueden integrarse en la unidad del sistema o fabricarse en forma de unidades independientes conectadas con el sistema a través de sus puertos. Por el método de escritura y lectura, las unidades se dividen, según el tipo de medio, en magnéticas, ópticas y magnetoópticas.
La codificación de información es el proceso de formar una determinada presentación de información. Una computadora solo puede procesar la información presentada en forma numérica. Toda otra información (por ejemplo, sonidos, imágenes, lecturas de instrumentos, etc.) para procesar en una computadora debe convertirse a una forma numérica. Como regla, todos los números en una computadora se representan usando ceros y unos (en lugar de diez dígitos, como es común para las personas). En otras palabras, las computadoras generalmente funcionan en un sistema de números binarios, ya que los dispositivos para procesarlos resultan mucho más simples.
Leer información: extraer información almacenada en un dispositivo de almacenamiento (memoria) y transferirla a otros dispositivos de la computadora. La lectura de la información se lleva a cabo durante la ejecución de la mayoría de las operaciones de la máquina, y a veces es una operación independiente.
En el curso del ensayo, consideramos los principales tipos de medios de almacenamiento, codificación y lectura de información, así como las perspectivas de desarrollo.
Medios de almacenamiento
Históricamente, los primeros medios de almacenamiento fueron dispositivos de entrada y salida de tarjeta perforada y tarjeta perforada. Los siguieron dispositivos de grabación externos en forma de cintas magnéticas, discos magnéticos extraíbles y permanentes y tambores magnéticos.
Las cintas magnéticas se almacenan y se utilizan enrolladas en bobinas. Se destacaron dos tipos de bobinas: suministro y recepción. Las cintas se entregan a los usuarios en bobinas de alimentación y no requieren rebobinado adicional al instalarlas en unidades. La cinta en el carrete se enrolla con una capa de trabajo hacia adentro. Las cintas magnéticas pertenecen a unidades de acceso indirecto. Esto significa que el tiempo de búsqueda de cualquier registro depende de su ubicación en los medios, ya que el registro físico no tiene su dirección y para poder verlo, debe ver los anteriores. Los dispositivos de almacenamiento de acceso directo incluyen discos magnéticos y tambores magnéticos. Su característica principal es que el tiempo de búsqueda de cualquier registro no depende de su ubicación en el medio. Cada registro físico en el medio tiene una dirección en la que se proporciona acceso directo al mismo, sin pasar por el resto del registro. El siguiente tipo de dispositivos de grabación eran paquetes de discos magnéticos extraíbles, que constaban de seis discos de aluminio. La capacidad de todo el paquete era de 7,25 MB.
Consideremos con más detalle los medios de almacenamiento modernos.
1. La unidad en discos magnéticos flexibles (HMD - unidad).
Este dispositivo utiliza discos magnéticos flexibles como disquetes, disquetes, que pueden ser de 5 o 3 pulgadas. Un disquete es un disco magnético como un registro colocado en un "sobre". Dependiendo del tamaño del disquete, su capacidad en bytes cambia. Si hasta 720 KB de información cabe en un disquete estándar de 5'25 pulgadas, entonces 1.44 MB ya está en un disquete de 3'5 pulgadas. Los disquetes son universales, adecuados para cualquier computadora de la misma clase equipada con una unidad, pueden servir para el almacenamiento, almacenamiento, distribución y procesamiento de información. Una unidad es un dispositivo de acceso paralelo, por lo que todos los archivos son igualmente accesibles. El disco está cubierto en la parte superior con una capa magnética especial que proporciona almacenamiento de datos. La información se graba en ambos lados del disco a lo largo de pistas que son círculos concéntricos. Cada pista se divide en sectores. La densidad de grabación de datos depende de la densidad de la aplicación de pistas en la superficie, es decir, el número de pistas en la superficie del disco, así como de la densidad de grabación de información a lo largo de la pista. Las desventajas incluyen una pequeña capacidad, lo que hace casi imposible el almacenamiento a largo plazo de grandes cantidades de información, y una confiabilidad no muy alta de los propios disquetes. Actualmente, los disquetes casi nunca se usan.
2. Unidad de disco duro (HDD - Winchester)
Es una continuación lógica del desarrollo de la tecnología de almacenamiento de información magnética. Principales ventajas:
- gran capacidad;
- simplicidad y fiabilidad de uso;
- la capacidad de acceder a múltiples archivos al mismo tiempo;
- acceso de alta velocidad a los datos.
Entre las deficiencias, solo se puede distinguir la ausencia de medios de almacenamiento extraíbles, aunque actualmente se utilizan discos duros externos y sistemas de respaldo.
La computadora proporciona la capacidad de dividir condicionalmente un disco en varios utilizando un programa especial del sistema. Dichos discos, que no existen como un dispositivo físico separado, sino que representan solo una parte de un solo disco físico, se denominan discos lógicos. A los discos lógicos se les asignan nombres usando las letras del alfabeto latino [C:] ,, [E:], etc.
3. unidad de CD-ROM
Estos dispositivos utilizan el principio de lectura de ranuras en una capa de soporte metalizada de un disco compacto con un rayo láser enfocado. Este principio hace posible lograr una alta densidad de grabación de información y, en consecuencia, una gran capacidad en tamaños mínimos. Un CD es un excelente medio para almacenar información, es barato, prácticamente no se ve afectado por ninguna influencia ambiental, la información grabada en él no se distorsionará y no se borrará hasta que el disco se destruya físicamente, su capacidad es de 650 MB. Solo tiene un inconveniente: la cantidad relativamente pequeña de almacenamiento de información.
4. DVD
A) DVD de diferencias del CD-ROM convencional
La diferencia más básica es, por supuesto, la cantidad de información registrada. Si puede escribir 650 MB en un CD-ROM normal (aunque recientemente también ha habido discos de 800 MB, no todas las unidades pueden leer lo que está escrito en dichos medios), entonces de 4.7 a 17 GB El DVD usa un láser con una longitud de onda más corta, lo que aumentó significativamente la densidad de grabación, y además, el DVD implica la posibilidad de grabación de información en dos capas, es decir, en la superficie del compacto hay una capa encima de la cual otra es translúcida, y la primera se lee a través de la segunda en paralelo. . En los propios medios, también hay más diferencias de lo que parece a primera vista. Debido al hecho de que la densidad de grabación ha aumentado significativamente, y la longitud de onda se ha acortado, los requisitos para la capa protectora también han cambiado: para los DVD es de 0,6 mm frente a 1,2 mm para los CD normales. Naturalmente, un disco de este grosor será mucho más frágil en comparación con un disco clásico. Por lo tanto, otros 0.6 mm generalmente se llenan de plástico en ambos lados para obtener los mismos 1.2 mm. Pero la principal ventaja de una capa protectora de este tipo es que, debido a su pequeño tamaño en un disco compacto, es posible grabar información desde dos lados, es decir, duplicar su capacidad, dejando las dimensiones casi iguales.
B) Capacidad de DVD
Hay cinco variedades de DVD:
1. DVD5: disco de una sola capa y una cara, 4,7 GB o dos horas de video;
2. DVD9: un disco de doble capa de una sola cara, 8,5 GB o cuatro horas de video;
3. DVD10: disco de una cara y doble cara, 9,4 GB o 4,5 horas de video;
4. DVD14: un disco de doble cara, dos capas en una y una en la otra, 13.24 GB o 6.5 horas de video;
5. DVD18: un disco de doble cara de dos capas, 17 GB o más de ocho horas de video.
Los estándares más populares son DVD5 y DVD9.
C) Caracteristicas
La situación con los portadores de DVD ahora se parece a la de un CD, en el que solo la música también se almacenó durante mucho tiempo. Ahora puede conocer no solo películas, sino también música (el llamado DVD-Audio) y colecciones de software, juegos y películas. Naturalmente, el área principal de uso es la producción de películas.
D) Sonido de DVD
La banda sonora se puede codificar en muchos formatos. Los más famosos y utilizados con frecuencia son Dolby Prologic, DTS y Dolby Digital de todas las versiones. Esto es, de hecho, en los formatos utilizados en las salas de cine para obtener la imagen sonora más precisa y colorida.
D) Daño mecánico
Los CD y DVD son igualmente sensibles al daño mecánico. Es decir, un rasguño es un rasguño. Sin embargo, debido a la densidad de grabación mucho más alta, la pérdida en el DVD será más significativa. Ahora hay programas que pueden recuperar información incluso de discos dañados, aunque omitiendo sectores defectuosos.
El mercado de rápido crecimiento para discos duros portátiles diseñados para transportar grandes cantidades de datos ha atraído la atención de uno de los mayores fabricantes de discos duros. Western Digital ha anunciado el lanzamiento de dos modelos de dispositivos con el nombre de WD Passport Portable Drive. Opciones a la venta con capacidad de 40 y 80 GB. Las unidades portátiles WD Passport se basan en el disco duro WD Scorpio EIDE de 2.5 pulgadas. Están embalados en un estuche resistente, equipados con soporte para la tecnología Data Lifeguard, y no necesitan una fuente de alimentación adicional (alimentada por USB). El fabricante señala que las unidades no se calientan, funcionan silenciosamente y consumen poca energía.
6. unidad flash USB
Un nuevo tipo de medio de almacenamiento externo para la computadora, que apareció debido al uso generalizado de la interfaz USB (bus universal) y las ventajas de los chips de memoria Flash. Capacidad suficientemente grande con tamaños pequeños, no volatilidad, alta velocidad de transferencia de información, protegido de influencias mecánicas y electromagnéticas, la capacidad de usar en cualquier computadora: todo esto permitió que la unidad flash USB reemplazara o compitiera con éxito con todos los medios de almacenamiento existentes anteriormente.
Codificación y lectura de información
Una computadora moderna puede procesar información numérica, textual, gráfica, sonora y de video. Todos estos tipos de información en una computadora se presentan en código binario, es decir, se utiliza un alfabeto con una capacidad de dos (un total de dos caracteres 0 y 1). Esto se debe al hecho de que es conveniente presentar información en forma de una secuencia de pulsos eléctricos: no hay pulso (0), hay un pulso (1). Dicha codificación generalmente se llama binaria, y las secuencias lógicas de ceros y las propias se llaman lenguaje máquina.
Cada dígito del código binario de la máquina lleva una cantidad de información igual a un bit. Esta conclusión puede hacerse considerando los números del alfabeto de la máquina como eventos equiprobables. Al escribir un dígito binario, puede realizar la elección de solo uno de los dos estados posibles, lo que significa que lleva una cantidad de información igual a 1 bit. Por lo tanto, dos dígitos llevan información de 2 bits, cuatro dígitos - 4 bits, etc. Para determinar la cantidad de información en bits, es suficiente determinar el número de dígitos en un código de máquina binario.
A) Codificación de información de texto
Actualmente, la mayoría de los usuarios usan una computadora para procesar información textual, que consiste en caracteres: letras, números, signos de puntuación, etc. Tradicionalmente, para codificar un solo carácter, se usa una cantidad de información igual a 1 byte, es decir, I \u003d 1 byte \u003d 8 bit Usando una fórmula que conecta el número de posibles eventos K y la cantidad de información I, se puede calcular cuántos caracteres diferentes se pueden codificar (suponiendo que los caracteres son posibles eventos): K \u003d 2I \u003d 28 \u003d 256, es decir, para representar el texto La información puede usar la capacidad del alfabeto de 256 caracteres. La esencia de la codificación es que a cada carácter se le asigna un código binario de 00000000 a 11111111 o su código decimal correspondiente de 0 a 255. Debe recordarse que actualmente
| Código binario | Código decimal | KOI8 | SR1251 | CP866 | Mas | ISO |
| 11000010 | 194 | b | En | - | - | T |
tiempo para la codificación de letras rusas usa cinco códigos diferentes
las tablas (KOI - 8, CP1251, CP866, Mac, ISO) y los textos codificados con una tabla no se mostrarán correctamente en otra codificación. Esto se puede representar visualmente como un fragmento de una tabla de codificación de caracteres combinada. Se asignan diferentes caracteres binarios al mismo código binario. Sin embargo, en la mayoría de los casos, el usuario se encarga de la transcodificación de documentos de texto, y los programas especiales son convertidores integrados en las aplicaciones.
B) Codificación de gráficos
A mediados de los 50, por primera vez en forma gráfica, se implementó la representación de datos para computadoras grandes que se utilizaron en investigación científica y militar. Sin gráficos por computadora, es difícil imaginar no solo la computadora, sino también el mundo material, ya que la visualización de datos se utiliza en muchas áreas de la actividad humana. La información gráfica se puede presentar en dos formas: analógica o discreta. Un lienzo pintoresco cuyo color cambia continuamente es un ejemplo de una representación analógica, y una imagen impresa con una impresora de inyección de tinta y que consta de puntos individuales de diferentes colores es una representación discreta. Al dividir la imagen gráfica (discretización), la información gráfica se convierte de forma analógica a discreta. Al mismo tiempo, se realiza la codificación: a cada elemento se le asigna un valor específico en forma de código. Al codificar una imagen, se produce su discretización espacial. Se puede comparar con la construcción de una imagen a partir de una gran cantidad de pequeños fragmentos de color (método de mosaico). Toda la imagen se divide en puntos separados, a cada elemento se le asigna un código de su color. En este caso, la calidad de codificación dependerá de los siguientes parámetros: el tamaño del punto y la cantidad de colores utilizados. Cuanto más pequeño es el tamaño de los puntos y, por lo tanto, la imagen se compone de un mayor número de puntos, mayor es la calidad de codificación. Cuantos más colores se usan (es decir, el punto de imagen puede tomar más estados posibles), más información lleva cada punto y, por lo tanto, aumenta la calidad de codificación. La creación y el almacenamiento de objetos gráficos es posible en varias formas: en forma de vector, fractal o imagen ráster. Un sujeto separado se considera gráficos 3D (tridimensionales), que combinan métodos de formación de imágenes vectoriales y ráster. Ella estudia los métodos y técnicas para construir modelos tridimensionales de objetos en el espacio virtual. Cada tipo usa su propio método de codificación de información gráfica.
C) Codificación de audio
Desde la infancia, nos hemos enfrentado con grabaciones de música en diferentes medios: discos fonográficos, casetes, CD, etc. Actualmente hay dos formas principales de grabar sonido: analógico y digital. Pero para grabar sonido en algún medio, debe convertirse en una señal eléctrica. Esto se hace usando un micrófono. Los micrófonos más simples tienen una membrana que oscila cuando se expone a las ondas sonoras. Una bobina está unida a la membrana, moviéndose sincrónicamente con la membrana en un campo magnético. Una corriente eléctrica alterna surge en la bobina. Los cambios de voltaje reflejan con precisión las ondas sonoras. La corriente eléctrica alterna que aparece en la salida del micrófono se llama análogo señal En relación con una señal eléctrica, "analógico" significa que esta señal es continua en tiempo y amplitud. Refleja con precisión la forma de la onda de sonido que se propaga en el aire. La información de sonido puede presentarse en forma discreta o analógica. Su diferencia es que con una presentación discreta de información, la cantidad física cambia paso a paso ("escalera"), tomando un conjunto finito de valores. Si la información se presenta en forma analógica, la cantidad física puede tomar un número infinito de valores que cambian constantemente. Un disco de vinilo es un ejemplo de almacenamiento analógico de información de audio, ya que la pista de audio cambia su forma continuamente. Pero las grabaciones de cintas analógicas tienen un gran inconveniente: los medios viejos. Durante un año, un fonograma que tenía un nivel normal de frecuencias altas puede perderlos. Los discos de vinilo pierden calidad varias veces cuando se reproducen. Por lo tanto, se prefiere la grabación digital. A principios de los años 80, aparecieron los CD. Son un ejemplo de almacenamiento discreto de información de audio, ya que la pista de audio de un CD contiene secciones con diferente reflectividad. Teóricamente, estos discos digitales pueden durar para siempre si no están rayados, es decir Sus ventajas son la durabilidad y la no susceptibilidad al envejecimiento mecánico. Otra ventaja es que no hay pérdida de calidad de sonido durante el doblaje digital. En las tarjetas de sonido multimedia puede encontrar preamplificador y mezclador de micrófono analógico. Considere los procesos de conversión de sonido de analógico a digital y viceversa. Una idea aproximada de lo que está sucediendo en la tarjeta de sonido puede ayudar a evitar algunos errores al trabajar con sonido. Las ondas sonoras con un micrófono se convierten en una señal eléctrica alterna analógica. Pasa a través de la ruta de sonido y entra en el convertidor analógico a digital (ADC), un dispositivo que convierte una señal en forma digital. En una forma simplificada, el principio del ADC es el siguiente: mide la amplitud de la señal a ciertos intervalos y pasa más allá, ya a lo largo del camino digital, una secuencia de números que transportan información sobre los cambios en la amplitud. Durante la conversión de analógico a digital, no se produce conversión física. Una huella digital o muestra, que es un modelo digital de fluctuaciones de voltaje en la ruta de audio, se elimina de la señal eléctrica. Si se representa en forma de diagrama, este modelo se presenta como una secuencia de columnas, cada una de las cuales corresponde a un cierto valor numérico. Una señal digital es de naturaleza discreta, es decir, intermitente, por lo que el modelo digital no coincide exactamente con la forma de la señal analógica. El sonido digital se emite utilizando un convertidor digital a analógico (DAC), que, basándose en los datos digitales entrantes, genera una señal eléctrica de la amplitud requerida en los instantes de tiempo correspondientes.
Leer información: extraer información almacenada en un dispositivo de almacenamiento (memoria) y transferirla a otros dispositivos de la computadora. La lectura de la información se lleva a cabo durante la ejecución de la mayoría de las operaciones de la máquina, y a veces es una operación independiente. La lectura puede ir acompañada de la destrucción (borrado) de la información en aquellas celdas (zonas) de la memoria donde se leyó (como, por ejemplo, en la memoria en núcleos de ferrita), o no destructiva (por ejemplo, en la memoria en cintas magnéticas, discos) y, por lo tanto, permitiendo reutilización de la información una vez registrada. La lectura de información se caracteriza por el tiempo que lleva directamente enviar datos desde la memoria; varía de varias decenas de nanoseeds a varios milisegundos.
Considere el proceso de leer información en el ejemplo de un CD. Los datos del disco se leen usando un rayo láser con una longitud de onda de 780 nm. El principio de la lectura de información láser para todos los tipos de portadores es registrar cambios en la intensidad de la luz reflejada. El rayo láser se enfoca en la capa de información en un punto con un diámetro de ~ 1.2 μm. Si la luz se enfoca entre los hoyos (en tierra), entonces el fotodiodo registra la señal máxima. En el caso de que la luz ingrese al pozo, el fotodiodo registra una menor intensidad de luz. La diferencia entre los discos de solo lectura y de grabación única / reescritura es la forma en que se forman los hoyos. En el caso de un disco de solo lectura, los hoyos representan una cierta estructura de relieve (rejilla de difracción de fase), y la profundidad óptica de cada pozo es ligeramente menor que un cuarto de la longitud de onda de la luz láser, lo que conduce a una diferencia de fase de la mitad de la longitud de onda entre la luz reflejada desde el pozo y la luz. reflejado desde la tierra. Como resultado, se observa el efecto de la interferencia destructiva en el plano del fotodetector y se registra una disminución en el nivel de la señal. En el caso de CD-R / RW, un pozo es una región con mayor absorción de luz que una tierra (rejilla de difracción de amplitud). Como resultado, el fotodiodo también detecta una disminución en la intensidad de la luz reflejada desde el disco. La longitud del pozo cambia tanto la amplitud como la duración de la señal grabada.
La velocidad de lectura / escritura de un CD se indica como un múltiplo de 150 Kb / s (es decir, 153,600 bytes / s). Por ejemplo, una unidad de 48 velocidades proporciona la velocidad máxima de lectura (o escritura) de un CD igual a 48 × 150 \u003d 7200 Kb / s (7.03 Mb / s).
Perspectivas de desarrollo.
El desarrollo de los medios de grabación va en 3 direcciones principales:
a) un aumento en la cantidad de información útil sobre un medio específico (especialmente relevante para discos ópticos);
b) mejorar la calidad del equipo técnico (tiempo de acceso a la información, velocidad de transferencia de datos);
c) un aumento gradual en el nivel de compatibilidad de varios formatos de medios usados.
Los tipos prometedores de medios de almacenamiento incluyen: Eye-Fi, disco holográfico versátil, milpiés.
Ojo fi - Un tipo de tarjeta de memoria flash SD con elementos de hardware integrados que admiten tecnología Wi-Fi.
Las tarjetas se pueden usar en cualquier cámara digital. La tarjeta se inserta en el zócalo correspondiente de la cámara, recibe energía de la cámara y al mismo tiempo amplía su funcionalidad. Una cámara equipada con dicha tarjeta puede transferir las fotos o videos capturados a una computadora, a la red mundial de Internet a recursos preprogramados que llevan a cabo el alojamiento de fotos o videos de este tipo de contenido. La administración, el acceso a la configuración y el funcionamiento de dichas tarjetas se realiza a través de Wi-Fi desde una PC o computadora compatible con Mac a través de un navegador. La tarjeta funciona solo a través de redes Wi-Fi prerregistradas, se admite el cifrado WEP y WPA2.
Especificaciones:
Capacidad de la tarjeta: 2, 4 u 8 gigabytes
Estándares de Wi-Fi compatibles: 802.11b, 802.11g
Seguridad de Wi-Fi: WEP estático 64/128, WPA-PSK, WPA2-PSK
Dimensiones de la tarjeta: estándar SD - 32 x 24 x 2.1 mm
Peso de la tarjeta: 2.835 g
Disco holográfico multipropósito (Disco versátil holográfico) - una tecnología prometedora para la producción de discos ópticos, que implica aumentar significativamente la cantidad de datos almacenados en el disco en comparación con Blu-Ray y HD DVD. Utiliza una tecnología conocida como holografía, que utiliza dos láseres: uno es rojo y el otro es verde, combinado en un haz paralelo. El láser verde lee los datos codificados en forma de cuadrícula de una capa holográfica cerca de la superficie del disco, mientras que el láser rojo se usa para leer señales auxiliares de una capa de disco compacto convencional en el fondo del disco. La información de respaldo se utiliza para rastrear la posición de lectura, similar al sistema CHS en un disco duro normal. En CD o DVD, esta información está incrustada en los datos. La capacidad de información estimada de estos discos es de hasta 3.9 terabytes (TB), que es comparable a 6000 CD, 830 DVD o 160 discos Blu-ray de una sola capa; velocidad de transferencia de datos: 1 Gbit / s. Optware lanzaría un disco de 200 GB a principios de junio de 2006 y Maxell en septiembre de 2006 con una capacidad de 300 GB. El 28 de junio de 2007, el estándar HVD fue aprobado y publicado.
Estructura de disco holográfico (HVD)
1. Láser verde de lectura / escritura (532 nm)
2. Posicionamiento rojo / láser de índice (650 nm)
3. Holograma (datos)
4. capa de policarbonato
5. Capa fotopolimérica (fotopolimérica) (capa que contiene datos)
6. La capa de separación (capas distales)
7. Capa de color verde reflectante (capa dicroica)
8. Capa reflectante de aluminio (luz roja reflectante)
9. Base transparente
P. Profundidades
Milpiés es una tecnología de almacenamiento relativamente nueva desarrollada por IBM. Para leer y escribir información, se utiliza una sonda de microscopio con sonda de escaneo. Además, los científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (Corea del Sur) están involucrados en problemas de memoria de Milpiés. Fueron los primeros en el mundo en crear material adecuado para crear memoria milípida. La peculiaridad de la memoria millipid es que la información se almacena en una gran cantidad de nano-agujeros que cubren la superficie del material de trabajo. Además, dicha memoria no es volátil y los datos se almacenan en ella durante un tiempo arbitrariamente largo. Para crear un prototipo funcional de memoria milípida, los ingenieros electrónicos coreanos desarrollaron un material de polímero único. Solo con su ayuda fue posible crear un dispositivo de almacenamiento de funcionamiento estable, que está casi listo para su implementación en producción.
Conclusión
Durante el ensayo, se consideraron los principales tipos de medios de almacenamiento, los principios de codificación y lectura de información, así como las perspectivas para el desarrollo de medios de almacenamiento.
También se examinó la historia de los portadores de información (cintas perforadas, tarjetas perforadas, cintas magnéticas, discos magnéticos extraíbles y permanentes, tambores magnéticos, paquetes de discos magnéticos extraíbles); unidades de disquete, unidades de disco duro, CD-ROM, unidades de DVD-ROM, unidades USB portátiles, unidad flash USB. Se consideraron la codificación (texto, gráfico, sonido) y la lectura de información (por ejemplo, lectura de información de un CD-ROM). Los más prometedores de hoy son Eye-Fi, el disco versátil holográfico y milpiés.
Concepto de transportista
Con la tecnología de Office, puede crear varios documentos de computadora, también serán objetos de información.
Cuando se trabaja con objetos de información, la computadora juega un papel importante.
El concepto de un objeto de información.
Concepto de transportista
El concepto de archivo, propósito, características
Un objeto de información es una colección de información relacionada lógicamente.
El objeto de información (es decir, la descripción del objeto) se puede almacenar en varios medios materiales: papel, magnético, electrónico, láser.
Las siguientes acciones se pueden realizar con objetos de información fijos en medios tangibles: recibir, transmitir, almacenar y procesar.
Ejemplos de objetos de información presentados en forma de documentos de texto:
· Obra literaria,
· Artículo de periódico,
· Orden, etc.
Ejemplos de objetos de información en forma gráfica:
· Dibujos
· Dibujos
· Esquemas
· Fotos.
En forma tabular
· Declaración de nómina
· Tabla de valor de compras.
Los libros de texto, revistas, periódicos, presentaciones, sitios web son objetos de información compuestos.
Medios de almacenamiento
Con el fin de guardar información importante para él, sus descendientes, un hombre antiguo comenzó a pensar en cómo hacer esto. Inicialmente, comenzó a registrar información sobre arena pero la lluvia o las olas destruyeron esa información. El hombre comenzó a registrar datos en la tierra Pero esta fuente no era duradera. Más tarde, una persona comenzó a almacenar información. en la piedra …
Arena, tierra, piedra son los primeros portadores de información.
El medio de almacenamiento puede ser cualquier objeto en el que pueda dejar rastros o signos. Los portadores de información están destinados a su almacenamiento y transmisión.
Un hombre comenzó a almacenar información en una piedra primero en forma de dibujos, luego en forma de signos o símbolos de algún alfabeto (Fig. 1). Para obtener la información necesaria, un hombre se vio obligado a hacer un largo viaje, difícil y agotador, a estas estructuras. Para mover este medio de almacenamiento a otro lugar, se requirió mucho esfuerzo, ya que la piedra es muy pesada e inconveniente para el transporte.
La piedra ha reemplazado a un portador más ligero. placa de arcilla
La información se aplicó a la superficie de arcilla húmeda con un palo duro. Era posible usar este vehículo solo después del secado. Pero la arcilla resultó ser un portador muy frágil y tampoco apto para el transporte. Un hombre comenzó a pensar en cómo crear un medio de almacenamiento de este tipo para que fuera:
1. luz;
2. durable;
3. compacto;
4. Conveniente para la grabación.
Medios antiguos
Las personas siempre han entendido la inseguridad de la memoria humana y, desde la antigüedad, han tratado de utilizar los medios disponibles para capturar la información más importante sobre medios externoseso mejoró con el tiempo.
Alrededor del siglo III aC En Egipto, desarrollaron una tecnología para fabricar una delgada lámina de tallos de caña alta (papiro), que crecen a lo largo de las orillas del Nilo. Los tallos del papiro se cortaron en tiras largas y estrechas, se colocaron en una fila en la dirección longitudinal. La segunda capa de tiras de papiro se colocó en la parte superior, pero ya en la transversal
dirección y los presionó con una piedra plana. Las capas se unieron gracias al jugo de caña pegajoso. El material seco en su propiedad se parecía al papel, pero también se llamaba papiro
. Durante siglos, se compilaron documentos escritos en rollos de pergamino
. Fueron hechos de la piel de animales, de cierta manera fueron hechos y estirados para obtener láminas delgadas. Cuando aprendieron a tejer seda en el Este, también comenzaron a usarla para escribir. En el siglo II dC, la tecnología de fabricación se inventó en China. papel
. Es cierto que esta tecnología se mantuvo en secreto y el papel "llegó" a Europa solo en el siglo XI, y en Rusia en el siglo XVI. Las propiedades del papel como medio de almacenamiento son verdaderamente únicas:
- en primer lugar, era más barato que el pergamino o el papiro, ya que se producía con trapos y madera;
- en segundo lugar, el papel delgado es lo suficientemente fuerte y duradero;
- tercero, el papel es conveniente para escribir texto o dibujar.
Medios de almacenamiento modernos.
En la sociedad moderna, hay tres tipos principales de medios de almacenamiento:
1) papel;
2) magnético;
3) óptico.
1) medios de papel.
Uno de los medios de almacenamiento más comunes es el papel. En la escuela, escribimos información en cuadernos, estudiamos material teórico de los libros de texto, y cuando desarrollamos un informe, resumen u otro mensaje, encontramos la información necesaria en otras fuentes (libros, enciclopedias, diccionarios, etc.), que
a su vez son medios de papel
Las primeras computadoras funcionaron tarjetas perforadas Las tarjetas perforadas estaban hechas de papel grueso de cartón, sobre el cual, de acuerdo con una determinada regla, se aplicaban agujeros en forma de una "máquina" especial: perforadora (Fig. 8)
pequeños agujeros
2) medios de almacenamiento magnéticos En 1928, el primer cinta magnética. Nuestros abuelos escuchaban música en grabadoras con cinta magnética, que llamaron "Babin".
La cinta magnética resultó ser bastante confiable, duradera y accesible para todos los medios de almacenamiento.
En las primeras computadoras (computadoras electrónicas), la información se almacenaba en cintas magnéticas y discos magnéticos (diapositiva 17 - primera computadora)
(La explicación del profesor se acompaña de una demostración de discos magnéticos.
Se distribuye un disquete por cada escritorio para "investigación" por parte de los alumnos)
En las computadoras modernas, los siguientes se utilizan como portadores de información medios magnéticos:
1) disquete(en el que puede poner datos 3000 tarjetas perforadas). Dentro de la caja de plástico hay un disco magnético flexible, cuya superficie está recubierta con una sustancia magnética especial. La información se registra en sus dos superficies. Para evitar voltearlo al trabajar con un disquete, hay dos cabezales magnéticos dentro de la unidad de disquete (un dispositivo que escribe o lee información de un disquete), cada uno por su lado. Tal disco requiere un manejo especial, los imanes, la temperatura elevada y la humedad destruyen la información almacenada en él.
2) disco magnético duro o winchester (almacena 100,000 o más disquetes). Dentro de una caja metálica rígida hay varias decenas de discos de disco magnético colocados en un eje (Fig. 12). La escritura o lectura de información es proporcionada por varios cabezales magnéticos. Para preservar la información y el rendimiento magnético duro los discos deben protegerse de golpes y cambios repentinos en la posición de la unidad del sistema (no deben inclinarse ni girarse durante el funcionamiento).
3) serpentinas (cartuchos de transmisión): dispositivos que proporcionan grabación o lectura de información de audio (Fig. 13). Dentro de este medio hay cinta magnética.
3) medios de almacenamiento óptico
Los medios de almacenamiento más comunes son óptica o discos laser.
Los discos láser están hechos de plástico, en la parte superior están recubiertos con una capa delgada de metal y barniz transparente, que protege contra rasguños o suciedad menores. La escritura o lectura de información en una unidad de CD-ROM se realiza con luz láser. Al grabar, el rayo láser quema huecos microscópicos en la superficie del disco, codificando así la información (al leer, el rayo láser se refleja desde la superficie del disco giratorio). Estos discos deben protegerse del polvo y los arañazos.
Distinguir entre discos CD y DVD.
Según el método de grabación, los discos láser se dividen en los siguientes tipos:
- Cd ROMDVD ROM- son solo para lectura. No puede escribir o eliminar información de dicho disco. Dichos discos incluyen programas educativos, de juegos, libros de texto electrónicos, etc.
- Cd RDVD R-escribe la información en el disco solo una vez. Después de la grabación, los datos no se pueden eliminar.
- Cd RwDVD RW-puede escribir información en dicho disco varias veces.
