HyperCard е първият добре обмислен и удобен авторски инструмент за работа с мултимедия, тъй като има връзки към видео и аудио материали, цветна графика, текст със звук
Мултимедията е интерактивна технология, която осигурява работа с неподвижни изображения, видео, анимация, текст и звук. Един от първите инструменти за създаване на мултимедийна технология беше хипертекстовата технология, която осигурява работа с текстова информация, изображения, звук и реч. В този случай хипертекстовата технология действа като авторски софтуерен инструмент.
Технологичният прогрес допринесе за появата на мултимедийни системи: RAM и външната памет на компютрите се увеличиха, появиха се широки графични възможности на компютрите, повиши се качеството на аудио-видео оборудването, появиха се лазерни компактдискове и др.
Телевизията, видеото и повечето аудио оборудване, за разлика от компютрите, работят с аналогов сигнал. Следователно имаше проблеми с докинг на разнородно оборудване с компютър и тяхното управление.
Разработени са звукови карти ( звуков бластер), мултимедийни платки, които реализират алгоритъма за превод в хардуера аналогов сигналда дискретно. Паметта само за четене (CD-ROM) беше свързана към компактдискове.
За да съхраните изображение на неподвижно изображение на екран с разделителна способност 512 x 482 точки (пиксела), са необходими 250 KB. Качеството на изображението обаче е лошо. Това изисква разработването на софтуерни и хардуерни методи за компресиране и сканиране на данни. Такива устройства и методи са разработени със съотношения на компресия 100:1 и 160:1. Това направи възможно поставянето на около час пълноценно озвучено видео на един компактдиск. IPEG и MPEG се считат за най-прогресивните методи за компресиране и сканиране.
Стив Джобс през 1988 г. създава принципно нов тип персонален компютър - NeXT, в който основните средства на мултимедийните системи са архитектура, хардуер и софтуер. Използвани са нови мощни централни процесори 68030 и 68040, сигнален процесор DSP, който осигурява обработка на звук и изображение, синтез и разпознаване на реч, компресиране на изображения и манипулиране на цветовете. Сила на звука оперативна паметбеше 32 MB, изтриваем оптични дискове, стандартно вграден мрежови контролери, които ви позволяват да се свържете с мрежата, предоставени са методи за компресиране, сканиране и др. Обемът на паметта на твърдия диск е 105 MB и 1,4 GB.
Технологията NeXT е нова стъпкав комуникацията човек-машина. Досега работихме с WIMP интерфейс (прозорец, изображение, меню, показалец). NeXT дава възможност за работа с интерфейса SILK (говор, изображение, език, знания). NeXT включва система e мултимедийна поща, която ви позволява да обменяте съобщения като говор, текст, графична информацияи т.н.
много операционна системаподдръжка на мултимедийна технология: Windows, от версия 3.1, DOS 7.0, OS / 2 и т.н. Операционната система Windows-95 включва хардуер за поддръжка на мултимедия, който позволява на потребителите да възпроизвеждат дигитализирано видео, аудио, движещи се графики, да свързват различни музикални синтезатори и инструменти. Windows-95 разработи специална версия файлова системаза поддържане на висококачествено възпроизвеждане на аудио, видео и анимация. Медийните файлове се съхраняват на CD-ROM, твърд диск или мрежов сървър. Цифровизираното видео обикновено се съхранява във файлове с разширение AVI, аудио информация - във файлове с разширение WAV, аудио във формата MIDI интерфейс- във файлове с разширение MID. За тяхната поддръжка е разработена файлова подсистема, която осигурява прехвърляне на информация от CD-ROM с оптимална скорост, което е от съществено значение при възпроизвеждане на аудио и видео информация.
Дори от такова кратко изброяване на възможностите на мултимедийната технология е ясно, че компютърният пазар се сближава, софтуер, потребителски стоки и средства за производство и на двете. Има тенденция към развитие на мултимедийни ускорители. мултимедиен ускорител - софтуер и хардуер, който съчетава основните възможности на графичните ускорители с една или повече мултимедийни функции, които обикновено изискват допълнителни устройства да бъдат инсталирани на компютъра. Към мултимедийни функции отнасят се цифрово филтриранеи видео мащабиране, хардуерно цифрово видео компресиране/сканиране, ускоряване на графични операции, свързани с триизмерна графика (3D), поддръжка на видео на живо на монитора, композитен видео изход, изход на телевизионен сигнал (телевизия) към монитора. Графичен ускорител също така представлява софтуерни и хардуерни инструменти за ускоряване на графични операции: прехвърляне на блок данни, рисуване на обект и поддръжка на хардуерен курсор. Има развитие на микросхемите, за да се увеличи производителността на електронните устройства и да се сведат до минимум техните геометрични размери. Чиповете, които действат като компоненти на звукова карта, са комбинирани в един чип с размер на кибритена кутия. И това няма ограничение.
До 90-те години. разработени са над 60 софтуерни пакета с мултимедийна технология. В същото време стандартът не съществуваше и през същата година Microsoft и IBM едновременно предложиха два стандарта. IBM предложи стандарта Ultimedia, а Microsoft предложи MPC. Други производствени фирми започнаха да разработват софтуерни пакети, базирани на тези стандарти. В момента се използва стандартът MPC-2, освен това са разработени стандарти за CD-RQM устройства, Sound Blaster - звукови карти, MIDI интерфейс - стандарт за свързване на различни музикални синтезатори, DCI интерфейс - интерфейс с драйвери за дисплей, които ви позволяват да възпроизвеждате видео информация на цял екран, MCI интерфейс - интерфейс за управление на различни мултимедийни устройства, стандарти за графични адаптери. Apple си сътрудничи с FujiFilm, за да разработи първия индустриален стандарт в индустрията, EEEP1394, за разработването на чипсета Fire Wire, което позволява на много потребителски продукти, като например видеокамера, да бъдат цифрово свързани за използване в мултимедийни технологии.
Появата на мултимедийни системи революционизира области като образование, компютърно обучение, бизнес и други области на професионална дейност. Мултимедийните технологии създадоха предпоставки за посрещане на нарастващите потребности на обществото. Това позволи да се замени техноцентричният подход (планирането на индустрията зависи от прогнозата за възможните технологии) с антропоцентричния подход (индустрията се движи от пазара). Предоставя възможност за динамично проследяване на индивидуалните изисквания на глобалния пазар, което се отразява в тенденцията към дребномащабно производство. Феноменът на мултимедията демократизира научното, художественото и индустриалното творчество. Технологиите на автора, заедно с мрежовите, осигуриха процеса на информатизация на обществото.
В момента мултимедийните технологии са бързо развиваща се област на информационните технологии. Значителен брой големи и малки фирми, технически университети и студия (по-специално IBM, Apple, Motorola, Philips, Sony, Intel и др.) Работят активно в тази посока. Областите на използване са изключително разнообразни: интерактивни образователни и информационни системи, CAD, развлечения и др.
Основните характеристики на тези технологии са:
Комбиниране на многокомпонентна информационна среда (текст, звук, графика, снимка, видео) в хомогенно цифрово представяне;
Осигуряване на надеждно (без изкривяване при копиране) и дългосрочно съхранение (гаранция сроксъхранение - десетки години) на големи количества информация;
Лесна обработка на информация (от рутинни до творчески операции).
Постигнатата технологична основа се основава на използването на новия DVD (Digital Versalite/Video Disk) оптичен носител стандарт, който е с капацитет от няколко и десетки гигабайта и замества всички досегашни: CD-ROM, Video-CD, CD -аудио. Използването на DVD направи възможно прилагането на концепцията за хомогенност на цифровата информация. Едно устройство замества аудио плейър, видеорекордер, CD-ROM, дисково устройство, слайдер и др. По отношение на представянето на информация DVD оптичните носители я доближават до нивото на виртуалната реалност.
Препоръчително е да разделите многокомпонентната мултимедийна среда на три групи: аудио последователност, видео последователност, текстова информация.
Аудио последователността може да включва реч, музика, ефекти (звуци като шум, гръм, скърцане и т.н., обединени от обозначението WAVE (вълна). Основният проблем при използването на тази мултимедийна група е информационният капацитет. За записване на една минута WAVE звук най-високо качествооколо 10 MB памет са необходими, така че стандартен размер на CD (до 640 MB) ви позволява да записвате не повече от час WAVE. За да се реши този проблем, се използват методи за компресиране на аудио информация.
Друга посока е използването на звуци в мулти-среда (едногласна и полифонична музика, до оркестър, звукови ефекти) MIDI (музикален инструмент цифров интерфейс). В този случай звуците на музикални инструменти, звуковите ефекти се синтезират от програмно управлявани електронни синтезатори. Корекцията и цифровият запис на MIDI звуци се извършва с помощта на музикални редактори (програми за секвенсор). Основното предимство на MIDI е малкото количество необходима памет - 1 минута MIDI звук отнема средно 10 kb.
Видео последователността в сравнение с аудио последователността се характеризира с по-голям брой елементи. Разпределяне на статични и динамични видео поредици.
Статичните кадри включват графики (чертежи, интериори, повърхности, символи в графичен режим) и снимки (снимки и сканирани изображения).
Динамичната видео поредица е поредица от статични елементи (кадри). Могат да се разграничат три типични групи:
Нормално видео (life video) - поредица от снимки (около 24 кадъра в секунда);
Квазивидео - оскъдна поредица от снимки (6-12 кадъра в секунда);
Анимация - поредица от нарисувани изображения. Първият проблем при внедряването на видео поредици е разрешаването
капацитет на екрана и брой цветове. Има три области:
Стандартът VGA дава резолюция от 640 x 480 пиксела (точки) на екрана при 16 цвята или 320 x 200 пиксела при 256 цвята;
Стандартът SVGA (512 kb видео памет, 8 бита/пиксел) дава резолюция от 640 x 480 пиксела с 256 цвята;
24-битовите видео адаптери (2 MB видео памет, 24 бита/пиксел) позволяват 16 милиона цвята.
Вторият проблем е количеството памет. За статични изображения един цял екран изисква следните количества памет:
В режим 640 x 480, 16 цвята - 150 kb;
В режим 320 x 200, 256 цвята - 62.5 kb;
В режим 640 х 480, 256 цвята - 300 kb.
Такива значителни обеми при изпълнението на аудио и видео последователности определят високи изисквания към средата за съхранение, видео паметта и скоростта на предаване на информация. "
При поставяне на текстова информация на CD-ROM няма затруднения и ограничения поради големия информационен обем на оптичния диск.
Основните насоки за използване на мултимедийни технологии:
Електронни публикации за целите на образованието, развлечението и др.;
В телекомуникациите с набор от възможни приложения от гледане на персонализирано телевизионно предаване и избор на правилната книга до участие в мултимедийни конференции. Такива разработки се наричат Информационна магистрала;
Мултимедийни информационни системи („мултимедийни павилиони“), които предоставят визуална информация по заявка на потребителя.
От гледна точка технически средстваПазарът включва както напълно оборудвани мултимедийни компютри, така и отделни компоненти и подсистеми (Multimedia Upgrade Kit), включително звукови карти, CD устройства, джойстици, микрофони и акустични системи.
За персонални компютриКласът IBM PC одобри специален MPC стандарт, който определя минималната хардуерна конфигурация за възпроизвеждане на мултимедийни продукти. Разработен е международен стандарт (ISO 9660) за CD-ROM оптични дискове.
Икономика – в края на документа
Можете да се запознаете с дефиницията на понятието „хардуерно ускорение“, например в тази статия ще се опитаме да отговорим на този въпрос възможно най-кратко и по-ясно за обикновен потребител на компютър и в допълнение ще помислете как да го изключите и в какви случаи може да се наложи.
Хардуерното ускорение е начин за увеличаване на скоростта на определена компютърна програма и операционната система (ОС) като цяло, въз основа на преразпределението на натоварването между процесора (CPU) и видеокартата. Тези. задачите за обработка на видео и графика се прехвърлят от процесора към видеокартата, което в крайна сметка позволява не само леко да се намали натоварването на процесора, но и да се постигне увеличение на производителността, както за едно приложение, така и за цялата система, поради към ресурсите на видеокартата.
Случва се, че поради различни грешки в компютърни програми, драйвери за видеокарти и т.н., наличието на ускорение може да повлияе неблагоприятно на работата на компютъра, което прави системата нестабилна, което води до замръзване, сривове, артефакти и други проблеми при работа с компютър. В тези случаи, за отстраняване на грешки и осигуряване на стабилност, хардуерно ускорениепо-добре.
Помислете за начин да деактивирате хардуерното ускорение на примера на флаш плейър.
Отворете във вашия браузър която и да е уеб страница с флаш анимация или видео с помощта на технологията Flash, щракнете върху флаш обекта Кликнете с десния бутонмишката (RMB) и изберете in контекстно менюелемент "Параметри" (както на екранната снимка).
Това е всичко, така че деактивираме ускорението за приложения.
Деактивирането на хардуерното ускорение на ниво операционна система не винаги е възможно (по избор зависи от драйвера на видеокартата) и рядко, когато присъствието му причинява грешки или сривове в Windows, например в Windows 7.
За да изключите хардуерното ускорение в Windows, щракнете с десния бутон върху работния плот и изберете Разделителна способност на екрана.
Лекция 8 Софтуер и хардуер информационни технологии
Основни понятия:
Хардуер, софтуер и мозъчен софтуер;
Програмен и системен софтуер;
Операционна система, помощни програми и драйвери;
Инструментален и приложен софтуер;
Интегрирани пакети или пакети за приложения;
Класификация на компютърните технически средства на информационните технологии;
Компютърна архитектура;
SOHO и SMB системи.
Компоненти на софтуерни и хардуерни компютърни съоръжения
Обикновено следните термини се използват за обозначаване на основните компоненти на софтуерни и хардуерни компютърни инструменти:
Софтуер- набор от програми, използвани в компютър или софтуерни инструменти, които представляват предварително определени, ясно дефинирани последователности от аритметични, логически и други операции.
Хардуер – технически средствакомпютър („хардуер“) или хардуер, създаден предимно с помощта на електронни и електромеханични елементи и устройства.
Мозъчен софтуер- знания и умения, необходими на потребителите за компетентна работа на компютър (компютърна култура и грамотност).
Работата на компютрите, всякакви изчислителни устройства се контролира от различни видове програми. Без програми всеки компютър не е нищо повече от купчина желязо. Компютърна програма (англ. „Програма“) обикновено е поредица от операции, извършвани от компютър за изпълнение на някаква задача. Например, това може да е програма за редактиране на текст или рисуване.
2. Софтуер за информационни технологии
Софтуер (софтуер)- Това софтуеринформационни технологии. Те предполагат създаване, използване на компютърни програми за различни цели и позволяват технически средства да извършват операции с машинночетима информация.
Компютърните програми, както всяка друга машинночетима информация, се съхраняват във файлове. Програмите се пишат (компилират, създават) от програмисти на специални машинни алгоритмични езици на високо ниво (Basic, Fortran, Pascal, C и др.). Добра програмасъдържа: ясно дефинирани и дебъгвани функции, удобни средства за взаимодействие с потребителя (интерфейс), ръководство за употреба, лиценз и гаранция, опаковка. Програмите за потребители могат да бъдат платени, shareware, безплатни и др.
Съществуват класификации на софтуера по предназначение, функции, задачи за решаване и други параметри.
С уговоркаИ изпълнявани функцииИма три основни типа софтуер, използван в информационните технологии:
Ориз. 8.1. Структура на софтуера по предназначение и функционални характеристики.
Общ системен софтуер - това е набор от програми за общо ползване, които служат за управление на компютърни ресурси (централен процесор, памет, вход-изход), които осигуряват работата на компютър и компютърни мрежи. Предназначен е за управление на работата на компютри, извършване на отделни сервизни функции и програмиране. Общият системен софтуер включва: основен, езици за програмиране и обслужване.
Базов софтуер включва: операционни системи, операционни обвивки и мрежови операционни системи.
операционна система(OS) е набор от взаимосвързани програми, предназначени да автоматизират планирането и организацията на процеса на обработка на програми, входно-изходни и управление на данни, разпределение на ресурси, подготовка и отстраняване на грешки в програми и други спомагателни.
ОС стартира компютъра, следи работата на локални и мрежови компютри, планира решаването на задачи с тяхна помощ, следи тяхното изпълнение, управлява въвеждането и извеждането на данни и др.
Основната причина за необходимостта от ОС е, че елементарните операции за работа с компютърни устройства и управление на неговите ресурси са операции от много ниско ниво. Действията, изисквани от потребителя и приложните програми, се състоят от няколкостотин или хиляди такива елементарни операции. Например, за да се извърши процедура за копиране на файл, е необходимо да се извършат хиляди операции за изпълнение на команди на устройството, проверка на тяхното изпълнение, търсене и обработка на информация в таблиците за разпределение на файлове на дискове и т.н. Операционната система скрива тези подробности от потребителя и извършва тези процедури.
Има еднопрограмни, многопрограмни (многозадачни), едно- и многопотребителски, мрежови и немрежови операционни системи.
Мрежова ОС- набор от програми, които осигуряват обработка, предаване, съхранение на данни в мрежата; достъп до всички свои ресурси, разпространение и преразпределение на различни мрежови ресурси.
Оперативна обвивка- това е софтуерна добавка към ОС; специална програма, предназначена да улесни работата и комуникацията на потребителите с операционната система (Norton Commander, FAR, Windows Commander, Explorer и др.). Те трансформират неудобния потребителски интерфейс на командния ред в удобен за потребителя графичен интерфейс или интерфейс от типа меню. Shells осигуряват на потребителя удобен достъп до файлове и обширни услуги.
Програмни езици са специални команди, оператори и други инструменти, използвани за писане и отстраняване на грешки в програми. Те включват правилните езици и правила за програмиране, транслатори, компилатори, линкери, дебъгери и др.
Отстраняване на грешки в програмата(Английски " отстраняване на грешки”) е процес на откриване и коригиране на грешки в компютърна програма; етапът на решаване на компютърен проблем, в който се елиминират очевидни грешки в програмата. Извършва се според резултатите, получени в процеса на тестване на компютърна програма, и се извършва с помощта на специални софтуерни инструменти - дебъгери.
Дебъгер(Английски " дебъгер”) е програма, която ви позволява да изследвате вътрешното поведение на разработваната програма. Осигурява поетапно изпълнение на програмата със спиране след всеки оператор, преглед на текущата стойност на променлива, намиране на стойността на произволен израз и др.
Преводачиса програми, които осигуряват превод от език за програмиране в машинния език на компютрите.
Общо обслужване ОТ за ОС включва драйвери и помощни програми. Шофьори- Това са специални OS файлове, които разширяват възможностите му и са включени в неговия състав, за да организират настройките на OS за използване на различни I / O устройства, задаване на регионални параметри (езици, часови формати, дати и числа) и др. С помощта на драйвери можете да свържете нови външни устройства към вашия компютър или да използвате съществуващи устройства по нестандартен начин.
Помощни програми- Това полезни програми, допълващи и разширяващи възможностите на ОС. Някои от тях може да съществуват отделно от операционната система. Този клас програми включва архиватори, програми за архивиране и др.
В допълнение, системният софтуер за цялата услуга включва тестови и диагностични програми, програми антивирусна защитаи поддръжка на мрежата.
Програми за тестване и диагностикаса предназначени да проверяват производителността на отделните компютърни възли, работата на програмите и да елиминират грешките, открити по време на тестването.
Антивирусни програмиизползвани за диагностициране, откриване и премахване на вирусни програми, които нарушават нормалната работа на компютърна система.
Инструментален софтуер или софтуерни инструменти(IPO) са полуготови продукти или конструктори, използвани в процеса на разработка, настройка или развитие на други програми. Те ви позволяват да създавате различни приложни потребителски програми. IPO включва: СУБД, редактори, дебъгери, спомагателни системни програми, графични пакети, дизайнери на образователни, игрови, тестови и други програми. По предназначение те са близки до системите за програмиране.
Приложен софтуер (PPO) или приложен софтуер използвани за решаване на конкретни проблеми. Тези програми помагат на потребителите да вършат работата, от която се нуждаят на своите компютри. Понякога такива програми се наричат приложения.
PPO е проблемно ориентиран по природа. Обикновено има два компонента: потребителски и проблемен приложен софтуер.
ДА СЕ потребителски софтуервключват: текстови, електронни таблици и графични редактори и други подобни програми, например образователни и развлекателни.
Нарича се набор от няколко потребителски програми, които функционално се допълват и поддържат една информационна технология приложен софтуерен пакет интегриран софтуерен пакетили интегриран софтуер. Софтуерните пакети изпълняват функции, за които преди това са създадени специализирани програми. Като пример, нека вземем PPP Microsoft офис, което включва: процесор за текстови и електронни таблици, Access DBMS, Power Point и други програми.
Проблемен софтуер- това е специализиран софтуер, например счетоводни програми, програми в областта на застраховането и др.
В допълнение към изброените, отбелязваме следните приложни програми: образователни, тренировъчни и симулатори, мултимедия, развлечения, вкл. компютърни игри, справочници (енциклопедии, речници и справочници) и др.
Всички компютърни програми работят на всякакви технически средства на информационните технологии.
Да предоставя максимална производителности правилната работа използват хардуер и софтуер, които са много взаимосвързани и ясно взаимодействат в различни посоки. Сега нека се докоснем до разглеждането на хардуера, тъй като първоначално те заемат доминираща позиция в осигуряването на производителността на всеки компютър или дори мобилна система.
Системен хардуер: Обща класификация
И така, с какво си имаме работа? Всъщност сложният хардуер е познат на всички и всеки. Всъщност много потребители го наричат компютърен хардуер. Всъщност хардуерът е именно „хардуерът“, а не софтуерните компоненти на който и да е компютърна система. В най-простата версия на класификацията те се разделят на вътрешни и външни.
Освен това в това разделение могат да се разграничат три основни и най-значими класа устройства:
- Входни устройства;
- изходни устройства;
- устройства за съхранение на информация.
Естествено, заслужава да се отбележат отделно основните елементи на компютърните системи, като дънна платка, процесор и др., Които не са включени в нито един от горните класове и са основни елементи, без които никой компютър просто няма да работи.
Основни елементи на компютър
Когато описвате хардуера на всеки компютър, струва си да започнете с най-важния елемент - дънната платка, на която са разположени всички вътрешни елементи. И външните устройства са свързани към него поради използването на различни конектори и слотове.
Днес има доста разновидности на "дънни платки" и техните производители. Вярно е, че такива платки за настолни компютри и лаптопи могат да се различават по форма и разположение на отделните елементи. Въпреки това, същността на тяхното приложение в компютърните системи не се променя.
Вторият най-важен елемент е процесор, който отговаря за скоростта. Една от основните характеристики е тактова честота, изразена в мега- или гигахерци, или по-просто казано, стойност, която определя колко елементарни операции може да извърши един процесор за една секунда. Лесно е да се досетите, че скоростта не е нищо друго освен съотношението на броя на операциите към броя на циклите, необходими за извършване (изчисляване) на една елементарна операция.
Компютърният хардуер е немислим без RAM и твърди дисковесвързани с устройства за съхранение. Те ще бъдат обсъдени малко по-късно.
Фърмуер и хардуер
Съвременните компютри също използват хибридни устройства, като ROM или CMOS енергонезависима памет само за четене, която е в основата на основната входно-изходна система, наречена BIOS.
Това не е само "железен" чип, разположен върху дънна платка. Той има собствен фърмуер, който позволява не само да се съхраняват неизменни данни, но и да се тестват вътрешните компоненти в момента, в който компютърът е включен. Вероятно много собственици на стационарни компютри са забелязали, че в момента, в който са включени, се чува сигналът на системния високоговорител. Това само показва, че проверката на устройството е била успешна.
Инструменти за въвеждане
Сега нека се съсредоточим върху входните устройства. На този моментима доста от техните разновидности и съдейки по развитието на ИТ технологиите, скоро ще има още повече от тях. Въпреки това, следните се считат за основни в този списък:
- клавиатура;
- мишка (тракпад за лаптопи);
- джойстик;
- дигитална камера;
- микрофон;
- външен скенер.
Всяко от тези устройства ви позволява да въвеждате различен тип информация. Например графика се въвежда със скенер, видео изображение се въвежда с камера, текст се въвежда от клавиатурата и т.н. И мишката, и тракпадът обаче освен всичко са и контролери (манипулатори).
Що се отнася до клавиатурата, функциите за управление в нея се използват чрез бутони или техните комбинации. В същото време можете също да получите достъп до определени функции, параметри и команди на операционни системи или друг софтуер.
Средства за извеждане на информация
Хардуерът е немислим без изходни устройства. Стандартният списък съдържа следното:
- монитор;
- принтер;
- плотер;
- озвучителна и видео система;
- мултимедиен проектор.
Тук основният е компютърен монитор или екран на лаптоп. В крайна сметка е ясно, че при съвременните методи на обектно-ориентираното програмиране взаимодействието с потребителя се осъществява чрез GUI, въпреки че тази ситуация е еднакво приложима за системи, в които се очаква въвеждане на команда. Във всеки случай потребителят трябва да види какво се показва на екрана.
Що се отнася до останалите елементи, те са желателни, но не и задължителни (е, може би графичен адаптер, без които модерни системиможе или не може да работи).
Средства за съхранение на информация
И накрая, един от най-важните класове са устройствата за съхранение на информация. Присъствието им дали вътрешни компонентиили външен носител, просто задължително. Този клас включва следните разновидности:
- твърд диск (твърд диск);
- RAM;
- кеш-памет;
- външни устройства (флопи, USB устройства).
Понякога това включва и BIOS с CMOS памет, но, както бе споменато по-горе, това са по-скоро хибридни устройства, които могат еднакво да бъдат класифицирани в различни категории.
Разбира се, основното място тук заемат твърдите дискове и "RAM". HDD- това е хардуерен информационен инструмент (или по-скоро средство за съхраняването му), защото се съхранява на него постоянно, а в RAM - временно (когато програмите се стартират или изпълняват, съдържанието се копира и т.н.).
Когато изключите компютъра, RAM паметта се изчиства автоматично, но информацията от твърдия диск не изчезва. По принцип сега те се конкурират с твърдия диск и сменяеми носителикато USB устройства с голям капацитет, но флопи дисковете и оптичните дискове избледняват в забрава, дори само поради малкия им капацитет и възможността за физическо увреждане.
Комуникационни устройства
Незадължителен клас, макар и много популярен в съвременния свят, може да се нарече и устройства, отговорни за осигуряване на комуникация както между отделни компютърни терминали, свързани директно, така и в мрежи (или дори на ниво достъп до Интернет). Ето основните устройства:
- мрежови адаптери;
- рутери (модеми, рутери и др.).
Както вече стана ясно, без тях не можете да се справите, когато организирате мрежи (фиксирани или виртуални), като същевременно осигурявате достъп до World Wide Web. Но малко хора днес знаят, че два компютъра например могат да бъдат свързани директно с кабел, както беше направено преди двадесет години. Разбира се, това изглежда малко непрактично, но не трябва да забравяте за тази възможност, особено когато трябва да копирате голямо количество информация и няма подходящ носител под ръка.
Устройства за сигурност и защита на данните
Сега за още един тип устройства. Това са средства за хардуерна защита, които включват например "железни" защитни стени, наричани още защитни стени (firewall от английски - "огнена стена").
По някаква причина днес повечето потребители са свикнали с факта, че защитната стена (известна още като защитна стена) е изключително.Това не е така. При организиране на мрежи с повишено ниво на сигурност използването на такива компоненти е не само желателно, но понякога дори просто необходимо. Съгласен, защото софтуерна частне винаги се справя с функциите си и може да не реагира навреме на намеса в работата на мрежата отвън, да не говорим за достъп до данните, съхранявани на твърди дисковекомпютри или сървъри.
Взаимодействие на софтуер и хардуер
И така, прегледахме накратко хардуера. Сега няколко думи за това как те взаимодействат със софтуерните продукти.
Съгласете се, операционните системи, които предоставят на потребителя достъп до изчислителните възможности на компютъра, имат свои собствени изисквания. Съвременните "ОС" поглъщат толкова много ресурси, че просто няма да работят с остарели процесори, които нямат изчислителна мощност, или при липса на необходимото количество RAM. Между другото, това важи еднакво и за модерните приложни програми. И, разбира се, това далеч не е единственият пример за подобно взаимодействие.
Заключение
И накрая, трябва да се каже, че хардуерът модерен компютърбеше разгледан доста накратко, но е възможно да се направят изводи за класификацията на основните елементи на системата. Освен това си струва да се отбележи, че компютърна технологиясе развива и това също води до факта, че има все повече външни и вътрешни устройства от различни видове (да вземем виртуални каски, например). Но що се отнася до основната конфигурация, в този случай са дадени най-важните компоненти, без които днес не може да съществува нито една компютърна система. По очевидни причини обаче мобилните устройства не бяха разгледани тук, тъй като тяхното устройство е малко по-различно от компютърните терминали, въпреки че имат доста общи неща.
Статията разглежда хардуерни и софтуерни средства за разработка и отстраняване на грешки в радиоелектронни устройства, изградени на базата на микроконтролери Renesas Technology.
Богат избор от хардуерни и софтуерни инструменти от световна класа правят писането и отстраняването на грешки програмен кодустройства и системи, ефективни и прости.
Тези инструменти включват (фиг. 1) комплекти за оценка, среда за разработка на софтуер и отстраняване на грешки, набор от софтуерни инструменти (компилатор, линкер, оптимизатор, асемблер, конвертор на формати, стандартни библиотеки и т.н.), симулатор за отстраняване на грешки, конфигуратор на периферен модул, емулатори - дебъгери на различни нива, включително в реално време, системни платформи, операционни системи в реално време, програмисти.
Ориз. 1. Пример за софтуерен и хардуерен комплекс на разработчика, включително пълноскоростен емулатор
Софтуер
Основната връзка в разработката на софтуер за микроконтролери е High$performance Embedded Workshop - HEW (фиг. 2) - високоефективна среда за разработка на софтуер, която е универсална за всички микроконтролери от Renesas Technology. Това е графична среда за разработка на софтуер с пакет компилатор C / C ++, който има типичен интерфейс за програми от този вид. Всички интерфейсни елементи на средата HEW, като различни менюта на прозорци, ленти с инструменти, ленти на състоянието, свързани прозорци и контекстуални локални менюта, са насочени към опростяване на създаването и управлението на софтуерни проекти за краен продукт.
Средата за разработка на софтуер HEW предоставя следните функции:
- създаване и редактиране на проект
- графична конфигурация на помощните програми на компилатора
- проекти изгражда
- отстраняване на грешки
- контрол на версиите.
HEW има усъвършенстван интегриран симулатор, който ви позволява да отстранявате грешки в кода на приложението си, дори ако нямате правилния хардуер. В допълнение, комплектът от инструменти за компилиране на C/C++, свързани с HEW средата, ви позволява да генерирате код, който е оптимизиран за скорост на изпълнение и/или отпечатък на паметта.
Единен интерфейс - различни функции. Можете бързо да научите мощните инструменти, необходими за създаване на програма. Не последната роля в това играе удобното управление на тези инструменти.
Ориз. 2. Интерфейс на средата за разработка на HEW
Освен това ефективността на работа се повишава чрез използване на единен интерфейс, който има еднакъв вид и усещане за всички микроконтролери и микропроцесори Renesas. Освен това интерфейсът може да бъде конфигуриран по такъв начин, че да формира среда, която е най-удобна за разработване на конкретно приложение.
„Магьосниците“ улесняват изпълнението на началните стъпки. Наличието на "магьосници" на генератора на проекти (фиг. 3), който е част от средата HEW, улеснява писането на програма. Разработчикът може да ги използва, за да помогне за настройване на конфигурацията, избор на обекти за отстраняване на грешки и създаване на код за стартиране.
Ориз. 3. Шаблони и "магьосници" на проекти, които опростяват генерирането на оптимален код
Нови функции за подпомагане на оптимизирането на програмния код. Вграденият симулатор/дебъгер има специални функции и прозорци за изследване на програмния код, получен в резултат на компилация:
- прозорец за профилиране на код (позволява ви да показвате статистическа информация в текстова и графична форма)
- възможност за анализ на ефективността
- прозорец на анализатора на използването на изходния код.
Допълнителни инструменти за анализ, които помагат да се разбере работата и структурата на програмата:
- анализатор на стека
- програма за преглед на файла за разпространение на код и данни (*.map), генериран от линкера.
Инструменти за генериране на оптимизиран C/C++ код. Инструментите на Renesas (компилатор, асемблер и линкер) са напълно съвместими със спецификацията на езика C++ и са обратно съвместими с езика C. Те внедряват разширения, които позволяват пълен контрол на вградената система, използвайки самия език C без използването на вмъквания на асемблер . Тези разширения включват:
- рутинни прекъсвания
- операции с условен регистър
- Команда за сън
- псевдофункции за извикване на различни команди, например команди за умножение с натрупване или команди за събиране и изваждане на десетични числа
- управление на оптимизация на извиквания на функции и адресиране в съответствие с възможностите на архитектурата на устройството и командната система.
Оптимизиращият линкер генерира код, който включва само използваните блокове, като извършва глобална оптимизация на цялото приложение.
Безплатна демо версия на HEW пакет. Гъвкавата лицензионна политика на Renesas за нейните продукти означава, че можете да изтеглите безплатна демо версия на пакета за компилатор HEW и да я използвате без ограничения в продължение на 60 дни. Тази функция е много полезна за тестване на ефективността на компилирания оптимизиран код и производителността на архитектурата. След този период размерът на генерирания код е ограничен до 64 kb, което обаче не ни пречи да изследваме архитектурата на микроконтролерите или да експериментираме с периферни устройства. Демо версията на средата HEW е различна от пълна версиясамо чрез ограничаване на размера на компилирания код. Следователно е възможно да се генерира пълноценен код за устройства, изградени на базата на по-ниски модели микроконтролери (с по-малко от 64 kB ROM).
Интегрирани инструменти за отстраняване на грешки в HEW пакет. Поддръжката за отстраняване на грешки в модулни обекти се предоставя директно от средата HEW, така че можете да създавате и отстранявате грешки в приложението си, без да напускате средата. „Съветникът“ на сесията за отстраняване на грешки ви позволява да добавите следните обекти за отстраняване на грешки към работната среда:
- симулатор
- вътрешносхемни емулатори (серия E6000)
- JTAG$емулатори (E10A, E8)
- табла за оценка с резидентен монитор.
Инструментариум за разработка на Flash (FDT) Renesas е лесна за използване помощна програма за флаш програмиране за семейството микроконтролери H8. Тя ви позволява да създавате проекти, които комбинират множество файлове, съдържащи s$records, в едно стартиращо изображение, както и да запазвате параметри на връзката, за да опростите управлението на процеса на програмиране на устройството.
FDT поддържа:
- директна USB връзка на устройства с USB режим на зареждане
- серийна комуникация със скорости до 115200 бода
- шестнадесетичен редактор на изображения
- издаване на различни съобщения, които помагат при работа по проект
- хардуер.
Хардуерът се предлага в различни ценови категории, започвайки с евтини комплекти за отстраняване на грешки и стартови комплекти RSK (Начален комплект Renesas).
Комплекти за отстраняване на грешки. Тестовите комплекти и RSK комплектите (Фигура 4) са евтина хардуерна опция за оценка на производителността на микроконтролера. Всеки комплект включва сглобена макетна платка и компактдиск, който съдържа:
- пробна версия на пакета HEW, езикови компилатори C/C++ и резидентен линкер за монитор за отстраняване на грешки
- Помощна програма Flash Development Toolkit (FDT).
Ориз. 4. RSK комплект за начално ниво
Компактдискът също така съдържа кратко ръководство за стартиране, което описва подробно процеса на инсталиране на софтуера, както и пълен набор от документация с образователни проектии образователни софтуерен модул"Проект генератор" за HEW среда.
E8 и E10A-USB вътрешносхемни емулатори. Емулаторите E8 и E10A$USB (фиг. 5 и 6, съответно) са проектирани да се свързват към JTAG интерфейса за отстраняване на грешки. Тези евтини устройства осигуряват отстраняване на грешки в реално време, като използват специализираните ресурси на микроконтролера, който е част от устройството, което се отстранява. Емулаторите са свързани към потребителската система чрез интерфейс, който може да се използва както за нейното отстраняване на грешки, така и за програмиране на флаш паметта, разположена на чипа на микроконтролера.
Ориз. 5. Емулатор на E8 Debugger
Ориз. 6. Емулатор за отстраняване на грешки E10A-USB
Емулаторите E8 и E10A-USB използват plug-and-play USB 2.0 интерфейс, което ги прави лесни за свързване към всеки компютър или лаптоп с USB интерфейс.
Основните характеристики на емулаторите:
- до 255 софтуерни точки на прекъсване
- една хардуерна точка на прекъсване на адрес и стойност на данните
- запазване на информация за последните 4 прехода
- вътрешно флаш програмиране
- интегрирана поддръжка за отстраняване на грешки в средата HEW.
E6000 вътрешносхемен емулатор. Серията инструменти Renesas E6000 съдържа разнообразие от усъвършенствани емулатори в реално време в схемата, всеки от които поддържа едно от семействата процесори. Тези емулатори могат да се използват в напълно самостоятелен режим за разработка на софтуер и отстраняване на грешки или, като ги свържете със специален кабел към разработваното устройство, за отстраняване на грешки в хардуера. Тези мощни инструменти за отстраняване на грешки предоставят:
- емулация на микроконтролер в реално време без цикли на изчакване или промени в програмния поток
- 1MB до 4MB памет за емулация, която може да бъде картографирана към адресното пространство на целевия процесор
- 256 точки на прекъсване
- наличието на буфер за проследяване с размер до 32K машинни цикъла, записът в който може да бъде спрян и съдържанието му да бъде прочетено по време на изпълнение на програмата
- филтриране на събития, въведени в буфера за проследяване с помощта на системата за сложни събития
- филтриране на събития, вече въведени в буфера за проследяване, с възможност за търсене
- автоматично проследяване на захранващото напрежение на устройството, което се отстранява, за да се предотврати повреда на емулатора, когато нивото на захранващото напрежение на устройството се отклонява от допустимата стойност
- голям избор от източници на часовник за целево устройство
- интегрирана поддръжка за отстраняване на грешки в средата HEW.
Заключение
Архитектурата SuperH е търсена не само от световните производители на електронно оборудване, но в някои области тя се превърна в де факто стандарт.
По-специално, ИС от семейството SH-Mobile се използват в повече от 200 модела мобилни телефони, а на базата на ИС с ядро SH-4 и SH-4A са изградени повечето автомобилни навигационни системи. Точно като по-старите семейства, SH-2 и SH-2A се използват активно в различни устройстваи системи като домакински уреди, вентилационни и климатични системи и др. С появата на евтини микросхеми от семейството SH-Tiny, интересът към семейството SuperH като цяло се увеличи. Висока производителност, оптимален размер на паметта, отличен набор от периферни устройства и разширени комуникационни възможности правят тези микроконтролери незаменими не само в битови системи и офис оборудване, но и в индустриални системи за управление на производствени процеси. Специализиран набор от комуникационни периферни устройства позволява използването на чипове с SuperH архитектура в кабелни комуникационни системи, например в телефония и в локални компютърни мрежи.
Литература
- Ръководство за потребителя на високопроизводителна вградена работилница - Renesas, януари 2004 г.
- Ръководство за потребителя на Renesas Starter Kit - Renesas, февруари 2006 г.
Зареждане...