HyperCard adalah alat pembuat pertama yang dipikirkan dengan matang dan nyaman untuk bekerja dengan Multimedia, karena memiliki tautan ke materi video dan audio, grafik berwarna, dan teks dengan sulih suara.
Multimedia adalah teknologi interaktif yang menyediakan pekerjaan dengan gambar diam, video, animasi, teks dan audio. Salah satu alat pertama untuk menciptakan teknologi multimedia adalah teknologi hypertext, yang menyediakan pekerjaan dengan informasi teks, gambar, suara, dan ucapan. Dalam hal ini, teknologi hypertext bertindak sebagai perangkat lunak penulis.
Munculnya sistem multimedia difasilitasi oleh kemajuan teknologi: RAM dan memori eksternal komputer meningkat, kemampuan grafis komputer yang luas muncul, kualitas peralatan audio-video meningkat, CD laser muncul, dll.
Televisi, video, dan sebagian besar peralatan audio, tidak seperti komputer, berhubungan dengan sinyal analog. Oleh karena itu, timbul masalah dalam menghubungkan peralatan heterogen ke komputer dan mengendalikannya.
Kartu suara telah dikembangkan ( Peledakan Suara), kartu multimedia yang mengimplementasikan algoritma terjemahan di perangkat keras Sinyal analog untuk diskrit. CD tersebut memiliki memori hanya-baca (CD-ROM) yang melekat padanya.
Untuk menyimpan gambar diam pada layar dengan resolusi 512 x 482 piksel diperlukan 250 KB. Pada saat yang sama, kualitas gambarnya rendah. Untuk itu diperlukan pengembangan metode perangkat lunak dan perangkat keras untuk kompresi dan dekompresi data. Perangkat dan metode tersebut telah dikembangkan dengan rasio kompresi 100:1 dan 160:1. Hal ini memungkinkan untuk menempatkan sekitar satu jam video sulih suara penuh dalam satu CD. IPEG dan MPEG dianggap sebagai metode kompresi dan dekompresi paling canggih.
Steve Jobs pada tahun 1988 menciptakan jenis komputer pribadi baru yang fundamental - NeXT, di mana sarana dasar sistem multimedia mencakup arsitektur, perangkat keras, dan perangkat lunak. Prosesor sentral baru yang kuat 68030 dan 68040 digunakan, serta prosesor sinyal DSP, yang menyediakan pemrosesan suara dan gambar, sintesis dan pengenalan ucapan, kompresi gambar, dan pemrosesan warna. Volume memori akses acak setara dengan 32 MB, menggunakan disk optik yang dapat dihapus, bawaan sebagai standar pengontrol jaringan, yang memungkinkan Anda terhubung ke jaringan, metode kompresi, dekompresi, dll. disediakan. Kapasitas memori harddisknya 105 MB dan 1,4 GB.
Teknologi NeXT adalah langkah baru dalam komunikasi manusia-mesin. Sampai saat ini kami telah bekerja dengan antarmuka WIMP (jendela, gambar, menu, penunjuk). NeXT memungkinkan untuk bekerja dengan antarmuka SILK (ucapan, gambar, bahasa, pengetahuan). NeXT menyertakan sebuah sistem e-multi surat media, yang memungkinkan Anda bertukar pesan seperti ucapan, teks, informasi grafis dll.
Banyak sistem operasi mendukung teknologi multimedia: Windows, mulai dari versi 3.1, DOS 7.0, OS/2, dll. Sistem operasi Windows-95 menyertakan dukungan perangkat keras untuk multimedia, yang memungkinkan pengguna memutar video digital, audio, grafik animasi, dan menghubungkan berbagai synthesizer musik dan instrumen. Versi khusus dikembangkan untuk Windows 95 berkas sistem untuk mendukung pemutaran audio, video, dan animasi berkualitas tinggi. File multimedia disimpan di CD-ROM, hard drive, atau server jaringan. Video digital biasanya disimpan dalam file berekstensi AVI, informasi audio dalam file berekstensi WAV, audio dalam bentuk antarmuka MIDI- dalam file dengan ekstensi MID. Untuk mendukungnya, subsistem file telah dikembangkan yang memastikan transfer informasi dari CD-ROM dengan kecepatan optimal, yang penting saat memutar informasi audio dan video.
Bahkan dari penjelasan singkat mengenai kemampuan teknologi multimedia, jelas bahwa pasar komputer sedang mengalami konvergensi. perangkat lunak, barang konsumsi dan alat produksi keduanya. Ada kecenderungan menuju perkembangan akselerator multimedia. Akselerator multimedia - Perangkat keras dan perangkat lunak yang menggabungkan kemampuan dasar akselerator grafis dengan satu atau lebih fungsi multimedia yang biasanya memerlukan perangkat tambahan untuk diinstal pada komputer. Untuk fungsi multimedia mengaitkan penyaringan digital dan penskalaan video, pemindaian kompresi video digital perangkat keras, akselerasi operasi grafis yang terkait dengan grafik tiga dimensi (3D), dukungan untuk video "langsung" di monitor, adanya keluaran video komposit, keluaran sinyal TV (televisi ) ke monitor. Akselerator grafis Ini juga merupakan sarana perangkat lunak dan perangkat keras untuk mempercepat operasi grafis: mentransfer blok data, mengarsir suatu objek, mendukung kursor perangkat keras. Teknologi sirkuit mikro sedang dikembangkan untuk meningkatkan produktivitas perangkat elektronik dan meminimalkan dimensi geometrisnya. Chip yang menjalankan fungsi komponen kartu suara digabungkan dalam satu chip seukuran kotak korek api. Dan tidak ada batasan untuk ini.
Pada tahun 90an. Lebih dari 60 paket perangkat lunak dengan teknologi multimedia telah dikembangkan. Namun, tidak ada standar, dan pada tahun yang sama Microsoft dan IBM secara bersamaan mengusulkan dua standar. IBM mengusulkan standar Ultimedia, dan Microsoft - MPC. Perusahaan manufaktur lain mulai mengembangkan paket perangkat lunak berdasarkan standar ini. Saat ini, standar MPC-2 digunakan, selain itu, standar untuk CD-RQM, Sound Blaster - kartu suara, antarmuka MIDI - standar untuk menghubungkan berbagai synthesizer musik, antarmuka DCI - antarmuka dengan driver tampilan yang memungkinkan Anda memutar informasi video layar penuh, antarmuka MCI - antarmuka untuk mengontrol berbagai perangkat multimedia, standar untuk adaptor grafis. Apple, bersama dengan FujiFilm, mengembangkan standar industri pertama, 1EEEP1394, untuk mengembangkan chipset Fire Wire, yang memungkinkan banyak produk konsumen, seperti kamera video, dilengkapi dengan antarmuka digital untuk digunakan dalam teknologi multimedia.
Munculnya sistem multimedia telah merevolusi bidang-bidang seperti pendidikan, pelatihan komputer, bisnis, dan bidang aktivitas profesional lainnya. Teknologi multimedia telah menciptakan prasyarat untuk memenuhi kebutuhan masyarakat yang terus meningkat. Memungkinkan untuk menggantikan pendekatan teknosentris (perencanaan industri bergantung pada perkiraan kemungkinan teknologi) dengan pendekatan antroposentris (industri dikendalikan oleh pasar). Hal ini memungkinkan pelacakan permintaan individual di pasar global secara dinamis, yang tercermin dalam tren produksi skala kecil. Fenomena multimedia mendemokratisasi kreativitas ilmu pengetahuan, seni dan industri. Itu adalah teknologi kepemilikan, bersama dengan teknologi jaringan, yang menjamin proses informatisasi masyarakat.
Saat ini teknologi multimedia merupakan bidang teknologi informasi yang berkembang pesat. Sejumlah besar perusahaan besar dan kecil, universitas teknik dan studio (khususnya IBM, Apple, Motorola, Philips, Sony, Intel, dll.) secara aktif bekerja ke arah ini. Area penggunaannya sangat beragam: pendidikan interaktif dan Sistem Informasi, CAD, hiburan, dll.
Ciri khas utama dari teknologi ini adalah:
Menggabungkan lingkungan informasi multikomponen (teks, suara, grafik, foto, video) dalam representasi digital yang homogen;
Memastikan keandalan (tidak ada distorsi selama penyalinan) dan penyimpanan jangka panjang (garansi ketentuan penyimpanan - puluhan tahun) informasi dalam jumlah besar;
Kemudahan pemrosesan informasi (dari operasi rutin hingga kreatif).
Basis teknologi yang dicapai didasarkan pada penggunaan DVD standar media optik baru (Digital Versalite/Video Disk), yang memiliki kapasitas beberapa hingga puluhan gigabyte dan menggantikan semua yang sebelumnya: CD-ROM, Video-CD , CD-audio. Penggunaan DVD memungkinkan terwujudnya konsep homogenitas informasi digital. Satu perangkat menggantikan pemutar audio, VCR, CD-ROM, disk drive, slider, dll. Dalam hal penyajian informasi media optik DVD membawanya lebih dekat ke tingkat realitas virtual.
Disarankan untuk membagi lingkungan multimedia multikomponen menjadi tiga kelompok: audio, video, informasi teks.
Urutan audio dapat mencakup ucapan, musik, efek (suara seperti kebisingan, guntur, derit, dll., disatukan dengan sebutan WAVE (gelombang). Masalah utama saat menggunakan grup multimedia ini adalah kapasitas informasi. Untuk merekam satu menit suara GELOMBANG kualitas terbaik diperlukan memori sekitar 10 MB, sehingga ukuran CD standar (hingga 640 MB) memungkinkan Anda merekam WAVE tidak lebih dari satu jam. Untuk mengatasi masalah ini, metode kompresi informasi audio digunakan.
Arah lainnya adalah penggunaan suara MIDI (Musical Instrument Digitale Interface) dalam multimedia (musik tunggal dan polifonik, hingga orkestra, efek suara). Dalam hal ini, suara alat musik dan efek suara disintesis oleh synthesizer elektronik yang dikendalikan perangkat lunak. Koreksi dan perekaman digital suara MIDI dilakukan dengan menggunakan editor musik (program sequencer). Keuntungan utama MIDI adalah jumlah memori yang dibutuhkan kecil - 1 menit suara MIDI membutuhkan rata-rata 10 kbytes.
Urutan video, dibandingkan dengan urutan audio, dicirikan oleh jumlah elemen yang lebih banyak. Ada urutan video statis dan dinamis.
Video statis mencakup grafik (gambar, interior, permukaan, simbol dalam mode grafik) dan foto (foto dan gambar pindaian).
Video dinamis adalah rangkaian elemen statis (bingkai). Tiga kelompok tipikal dapat dibedakan:
Video biasa (video kehidupan) - rangkaian foto (sekitar 24 frame per detik);
Video semu - rangkaian foto yang jarang (6-12 bingkai per detik);
Animasi adalah rangkaian gambar yang digambar tangan. Masalah pertama saat mengimplementasikan rangkaian video adalah resolusi
kapasitas layar dan jumlah warna. Ada tiga arah:
Standar VGA memberikan resolusi layar 640 x 480 piksel (titik) dengan 16 warna atau 320 x 200 piksel dengan 256 warna;
Standar SVGA (memori video 512 KB, 8 bits/piksel) memberikan resolusi 640 x 480 piksel dengan 256 warna;
Adaptor video 24-bit (memori video 2 MB, 24 bit/piksel) memungkinkan penggunaan 16 juta warna.
Masalah kedua adalah jumlah memori. Untuk gambar statis, satu layar penuh memerlukan jumlah memori berikut:
Dalam mode 640 x 480, 16 warna - 150 kbytes;
Dalam mode 320 x 200, 256 warna - 62,5 kbytes;
Dalam mode 640 x 480, 256 warna - 300 kbytes.
Volume signifikan dalam implementasi rangkaian audio dan video memerlukan persyaratan tinggi untuk pembawa informasi, memori video, dan kecepatan transfer informasi. "
Tidak ada kesulitan atau batasan saat menempatkan informasi teks pada CD-ROM karena besarnya volume informasi pada disk optik.
Bidang utama penggunaan teknologi multimedia:
Publikasi elektronik untuk tujuan pendidikan, hiburan, dll;
Dalam telekomunikasi dengan berbagai kemungkinan penerapan mulai dari menonton acara TV khusus dan memilih buku yang tepat hingga berpartisipasi dalam konferensi multimedia. Pembangunan seperti ini disebut Jalan Raya Informasi;
Sistem informasi multimedia (“kios multimedia”) yang menyediakan informasi visual berdasarkan permintaan pengguna.
Dalam hal peralatan teknis, pasar menawarkan komputer multimedia lengkap serta komponen dan subsistem individual (Multimedia Upgrade Kit), termasuk kartu suara, drive CD, joystick, mikrofon, dan sistem speaker.
Untuk komputer pribadi Kelas IBM PC telah menyetujui standar MPC khusus yang menentukan konfigurasi perangkat keras minimum untuk memutar produk multimedia. Standar internasional (ISO 9660) telah dikembangkan untuk cakram CD-ROM optik.
Ekonomi - di akhir dokumen
Anda dapat membiasakan diri dengan definisi konsep "Akselerasi perangkat keras", misalnya, dalam artikel ini kami akan mencoba menjawab pertanyaan ini sesingkat dan sejelas mungkin untuk pengguna PC sederhana, dan sebagai tambahan, kami akan mempertimbangkan cara menonaktifkannya itu, dan dalam hal apa hal itu diperlukan.
Akselerasi perangkat keras adalah cara untuk meningkatkan kinerja program komputer tertentu dan sistem operasi (OS) secara keseluruhan, berdasarkan mendistribusikan kembali beban antara prosesor (CPU) dan kartu video. Itu. tugas pemrosesan video dan grafis ditransfer dari CPU ke kartu video, yang pada akhirnya memungkinkan tidak hanya sedikit mengurangi beban pada prosesor, tetapi juga untuk mencapai peningkatan kinerja, baik untuk aplikasi individual maupun untuk keseluruhan sistem, menggunakan sumber daya kartu video.
Kebetulan karena berbagai kesalahan pada program komputer, driver kartu video, dll., adanya akselerasi dapat berdampak buruk pada pengoperasian PC, membuat sistem tidak stabil, menyebabkan macet, macet, artefak, dan masalah lain saat bekerja. komputer. Dalam kasus ini, untuk menghilangkan kesalahan dan memastikan stabilitas, akselerasi perangkat keras Lebih baik mematikannya.
Mari kita lihat cara menonaktifkan akselerasi perangkat keras menggunakan contoh flash player.
Buka di browser Anda halaman web mana pun dengan animasi Flash atau video menggunakan teknologi Flash, klik pada objek Flash klik kanan mouse (RMB), dan pilih "Opsi" di menu konteks (seperti pada tangkapan layar).
Itu saja, jadi kami menonaktifkan akselerasi untuk aplikasi.
Menonaktifkan akselerasi perangkat keras pada tingkat sistem operasi tidak selalu memungkinkan (opsional tergantung pada driver kartu video), dan jarang sekali kehadirannya menyebabkan kesalahan atau crash pada Windows, misalnya pada Windows 7.
Untuk mematikan akselerasi perangkat keras di Windows, klik kanan pada desktop dan pilih “Resolusi Layar”.
Kuliah 8 Perangkat lunak dan perangkat keras teknologi Informasi
Konsep dasar:
Perangkat Keras, Perangkat Lunak, dan Brainware;
Perangkat lunak program dan sistem;
Sistem operasi, utilitas dan driver;
Perangkat lunak instrumental dan aplikasi;
Paket terintegrasi atau paket aplikasi;
Klasifikasi perangkat keras komputer teknologi informasi;
Arsitektur komputer;
Sistem SOHO dan SMB.
Komponen perangkat keras dan perangkat lunak komputer
Biasanya, istilah berikut digunakan untuk menunjukkan komponen utama perangkat keras dan perangkat lunak komputer:
Perangkat lunak– seperangkat program yang digunakan dalam komputer atau perangkat lunak yang mewakili urutan operasi aritmatika, logika, dan operasi lainnya yang telah ditentukan sebelumnya dan didefinisikan dengan jelas.
Perangkat keras – perangkat teknis komputer (“perangkat keras”) atau perangkat keras yang dibuat terutama menggunakan elemen dan perangkat elektronik dan elektromekanis.
Perangkat otak– pengetahuan dan keterampilan yang diperlukan bagi pengguna untuk bekerja secara kompeten di depan komputer (budaya dan literasi komputer).
Pengoperasian komputer dan perangkat komputasi apa pun dikendalikan oleh berbagai jenis program. Tanpa program, komputer mana pun tidak lebih dari tumpukan besi. Program komputer (Bahasa Inggris: “Program”) biasanya merupakan rangkaian operasi yang dilakukan oleh komputer untuk melaksanakan suatu tugas. Misalnya, ini bisa berupa program pengeditan teks atau menggambar.
2. Perangkat lunak teknologi informasi
Perangkat lunak- Ini perangkat lunak teknologi Informasi. Mereka melibatkan pembuatan dan penggunaan program komputer untuk berbagai tujuan dan memungkinkan sarana teknis untuk melakukan operasi dengan informasi yang dapat dibaca mesin.
Program komputer, seperti informasi lain yang dapat dibaca mesin, disimpan dalam file. Program ditulis (dikompilasi, dibuat) oleh pemrogram dalam bahasa algoritmik mesin tingkat tinggi khusus (BASIC, Fortran, Pascal, C, dll.). Program yang bagus berisi: fungsi yang jelas dan disederhanakan, sarana interaksi yang nyaman dengan pengguna (antarmuka), petunjuk pengoperasian, lisensi dan garansi, pengemasan. Program untuk pengguna bisa berbayar, shareware, gratis, dll.
Ada klasifikasi perangkat lunak menurut tujuan, fungsi, tugas yang diselesaikan, dan parameter lainnya.
Dengan sengaja Dan fungsi yang dilakukan Ada tiga jenis perangkat lunak utama yang digunakan dalam teknologi informasi:
Beras. 8.1. Struktur perangkat lunak berdasarkan tujuan dan fungsionalitas.
Perangkat lunak seluruh sistem adalah seperangkat program penggunaan umum yang berfungsi untuk mengelola sumber daya komputer (prosesor pusat, memori, input-output), memastikan pengoperasian komputer dan jaringan komputer. Ini dirancang untuk mengontrol pengoperasian komputer, melakukan fungsi layanan individu dan pemrograman. Perangkat lunak seluruh sistem meliputi: perangkat lunak dasar, bahasa pemrograman, dan perangkat lunak layanan.
Perangkat lunak dasar meliputi: sistem operasi, kerangka operasi, dan sistem operasi jaringan.
sistem operasi(OS) adalah seperangkat program yang saling terkait yang dirancang untuk mengotomatiskan perencanaan dan pengorganisasian pemrosesan program, input-output dan pengelolaan data, alokasi sumber daya, persiapan dan debugging program, dan program tambahan lainnya.
OS memulai komputer, memantau pengoperasian komputer lokal dan jaringan, merencanakan tugas yang menggunakannya, memantau pelaksanaannya, mengelola input dan output data, dll.
Alasan utama perlunya suatu OS adalah bahwa operasi dasar untuk bekerja dengan perangkat komputer dan mengelola sumber dayanya adalah operasi tingkat rendah. Tindakan yang diperlukan oleh pengguna dan program aplikasi terdiri dari beberapa ratus atau ribuan operasi dasar tersebut. Misalnya, untuk melakukan prosedur penyalinan file, ribuan operasi perlu dilakukan untuk menjalankan perintah drive disk, memeriksa eksekusinya, mencari dan memproses informasi dalam tabel alokasi file disk, dll. Sistem operasi menyembunyikan detail ini dari pengguna dan melakukan prosedur ini.
Ada sistem operasi program tunggal, multi-program (multi-tasking), tunggal dan multi-pengguna, jaringan dan non-jaringan.
OS Jaringan– ini adalah serangkaian program yang menyediakan pemrosesan, transmisi, dan penyimpanan data di jaringan; akses ke semua sumber dayanya, mendistribusikan dan mendistribusikan kembali berbagai sumber daya jaringan.
Cangkang operasi– ini adalah perangkat lunak tambahan untuk OS; program khusus yang dirancang untuk memudahkan pekerjaan dan komunikasi pengguna dengan OS (Norton Commander, FAR, Windows Commander, Explorer, dll). Mereka mengubah antarmuka pengguna berbasis perintah yang canggung menjadi antarmuka grafis atau tipe menu yang ramah pengguna. Shell memberi pengguna akses mudah ke file dan layanan ekstensif.
Bahasa pemrograman – ini adalah perintah khusus, operator, dan alat lain yang digunakan untuk mengkompilasi dan men-debug program. Ini termasuk bahasa dan aturan pemrograman sebenarnya, penerjemah, kompiler, editor tautan, debugger, dll.
Men-debug program(Bahasa inggris " melakukan debug") adalah proses mendeteksi dan menghilangkan kesalahan dalam program komputer; tahap pemecahan masalah komputer, di mana kesalahan nyata dalam program dihilangkan. Hal ini dilakukan berdasarkan hasil yang diperoleh selama pengujian program komputer, dan dilakukan dengan menggunakan alat perangkat lunak khusus - debugger.
debug(Bahasa inggris " debugger”) adalah program yang memungkinkan Anda mengeksplorasi perilaku internal program yang sedang dikembangkan. Menyediakan eksekusi program langkah demi langkah dengan penghentian setelah setiap pernyataan, melihat nilai variabel saat ini, menemukan nilai ekspresi apa pun, dll.
Penerjemah- Ini adalah program yang menyediakan terjemahan dari bahasa pemrograman ke bahasa mesin komputer.
Layanan di seluruh sistem OLEH untuk OS mencakup driver dan program utilitas. Pengemudi– ini adalah file OS khusus yang memperluas kemampuannya dan disertakan dalam komposisinya untuk mengatur konfigurasi OS untuk menggunakan berbagai perangkat input/output, mengatur parameter regional (bahasa, waktu, tanggal dan format angka), dll. Dengan menggunakan driver, Anda dapat menghubungkan perangkat eksternal baru ke komputer Anda atau menggunakan perangkat yang ada dengan cara yang tidak standar.
Program utilitas- Ini program yang bermanfaat, melengkapi dan memperluas kemampuan OS. Beberapa di antaranya mungkin ada secara terpisah dari OS. Kelas program ini mencakup pengarsipan, program pencadangan, dll.
Selain itu, perangkat lunak layanan seluruh sistem mencakup program pengujian dan diagnostik, program perlindungan antivirus dan pemeliharaan jaringan.
Program pengujian dan diagnostik dirancang untuk menguji fungsionalitas masing-masing komponen komputer, pengoperasian program dan menghilangkan kesalahan yang diidentifikasi selama pengujian.
Program antivirus digunakan untuk mendiagnosis, mengidentifikasi dan menghilangkan program virus yang mengganggu pengoperasian normal sistem komputer.
Perangkat lunak instrumentasi atau alat perangkat lunak(IPO) adalah program atau konstruktor setengah jadi yang digunakan dalam pengembangan, penyesuaian atau pengembangan program lain. Mereka memungkinkan Anda membuat berbagai program pengguna aplikasi. IPO meliputi: DBMS, editor, debugger, program sistem tambahan, paket grafis, perancang pendidikan, permainan, pengujian dan program lainnya. Tujuannya mirip dengan sistem pemrograman.
Aplikasi perangkat lunak (PPO) atau aplikasi perangkat lunak digunakan untuk menyelesaikan permasalahan tertentu. Program-program ini membantu pengguna melakukan pekerjaan yang mereka perlukan di komputer mereka. Terkadang program seperti itu disebut aplikasi.
PPO sifatnya berorientasi pada masalah. Biasanya terdiri dari dua komponen: pengguna dan perangkat lunak aplikasi yang bermasalah.
KE perangkat lunak khusus meliputi: editor teks, spreadsheet dan grafis serta program serupa lainnya, misalnya program pendidikan dan rekreasi.
Seperangkat beberapa program pengguna yang secara fungsional saling melengkapi dan mendukung satu teknologi informasi disebut paket aplikasi, paket perangkat lunak terintegrasi atau perangkat lunak yang terintegrasi. Paket perangkat lunak menjalankan fungsi yang sebelumnya telah dibuat oleh program khusus. Kita ambil contoh PPP Microsoft Office, yang meliputi: pemroses teks dan spreadsheet, Access DBMS, Power Point dan program lainnya.
Perangkat lunak yang bermasalah– ini adalah perangkat lunak khusus, misalnya program akuntansi, program asuransi, dll.
Selain yang terdaftar, kami mencatat program aplikasi berikut: pendidikan, pelatihan dan simulator, multimedia, hiburan, termasuk. permainan komputer, buku referensi (ensiklopedia, kamus dan buku referensi), dll.
Setiap program komputer dijalankan pada sarana teknis teknologi informasi apa pun.
Untuk menyediakan penampilan maksimal dan pengoperasian yang benar menggunakan perangkat keras dan perangkat lunak yang sangat saling berhubungan dan jelas berinteraksi dalam arah yang berbeda. Sekarang mari kita bahas pertimbangan perangkat keras, karena pada awalnya mereka menempati posisi dominan dalam memastikan fungsionalitas komputer atau bahkan sistem seluler mana pun.
Perangkat keras sistem: klasifikasi umum
Jadi apa yang sedang kita hadapi? Faktanya, perangkat keras yang rumit sudah tidak asing lagi bagi semua orang. Faktanya, banyak pengguna yang menyebutnya perangkat keras komputer. Memang benar, perangkat keras sebenarnya adalah “perangkat keras”, dan bukan komponen perangkat lunak apa pun sistem komputer. Dalam versi klasifikasi yang paling sederhana, mereka dibagi menjadi internal dan eksternal.
Selain itu, dalam divisi ini kita dapat membedakan tiga kelas perangkat utama dan paling bermakna:
- Perangkat masukan;
- perangkat keluaran;
- perangkat penyimpanan informasi.
Tentu saja, perlu disebutkan secara terpisah elemen utama sistem komputer seperti motherboard, prosesor, dll., yang tidak termasuk dalam kelas mana pun di atas dan merupakan elemen dasar yang tanpanya tidak ada komputer yang dapat bekerja.
Elemen Dasar Komputer
Saat menjelaskan perangkat keras komputer mana pun, ada baiknya memulai dengan elemen terpenting - motherboard, tempat semua elemen internal berada. Dan perangkat eksternal terhubung melalui penggunaan berbagai jenis konektor dan slot.
Saat ini ada cukup banyak jenis “motherboard” dan produsennya. Benar, papan seperti itu untuk komputer desktop dan laptop mungkin berbeda baik dalam bentuk maupun susunan elemen individualnya. Namun esensi penggunaannya dalam sistem komputer tidak berubah.
Elemen terpenting kedua adalah CPU, yang bertanggung jawab atas kinerja. Salah satu ciri utamanya adalah frekuensi jam, dinyatakan dalam mega- atau gigahertz, atau sederhananya, nilai yang menentukan berapa banyak operasi dasar yang dapat dilakukan prosesor dalam satu detik. Tidak sulit untuk menebak bahwa kinerja tidak lebih dari rasio jumlah operasi dengan jumlah siklus clock yang diperlukan untuk melakukan (menghitung) satu operasi dasar.
Tidak mungkin membayangkan perangkat keras komputer tanpa RAM dan hard drive, yang mengacu pada perangkat penyimpanan. Mereka akan dibahas nanti.
Perangkat lunak dan perangkat keras
Komputer modern juga menggunakan perangkat hibrid, seperti memori read-only ROM atau CMOS, yang merupakan dasar dari sistem input/output dasar yang disebut BIOS.
Ini bukan hanya sebuah chip "besi" yang terletak di dalamnya papan utama. Ia memiliki firmware sendiri, yang memungkinkan tidak hanya untuk menyimpan data yang tidak dapat diubah, tetapi juga untuk menguji komponen internal bahkan ketika komputer dihidupkan. Mungkin, banyak pemilik PC stasioner memperhatikan bahwa ketika dihidupkan, sinyal dari speaker sistem terdengar. Ini hanya menunjukkan bahwa pemeriksaan perangkat berhasil.
Alat masukan informasi
Sekarang mari kita lihat perangkat input. Pada saat ini Variasinya cukup banyak, dan dilihat dari perkembangan teknologi IT, akan segera ada lebih banyak lagi. Namun demikian, hal-hal berikut ini dianggap mendasar dalam daftar ini:
- papan ketik;
- mouse (trackpad untuk laptop);
- tuas kendali;
- kamera digital;
- mikropon;
- pemindai eksternal.
Masing-masing perangkat ini memungkinkan Anda memasukkan jenis informasi berbeda. Misalnya, grafik dimasukkan menggunakan pemindai, gambar video dimasukkan menggunakan kamera, teks dimasukkan pada keyboard, dll. Namun, baik mouse maupun trackpad, selain yang lainnya, juga merupakan pengontrol (manipulator).
Sedangkan untuk keyboard, fungsi kontrol di dalamnya digunakan melalui tombol atau kombinasinya. Pada saat yang sama, Anda dapat memperoleh akses ke fungsi, parameter, dan perintah tertentu dari sistem operasi atau perangkat lunak lain.
Sarana keluaran informasi
Tidak mungkin membayangkan perangkat keras tanpa perangkat keluaran. Daftar standar berisi yang berikut:
- memantau;
- Pencetak;
- pembuat plot;
- sistem suara dan video;
- proyektor multimedia.
Yang utama disini adalah monitor komputer atau layar laptop. Jelas kapan metode modern pemrograman berorientasi objek, interaksi pengguna dilakukan melalui GUI, meskipun situasi ini juga berlaku untuk sistem yang memerlukan masukan perintah. Bagaimanapun, pengguna harus melihat apa yang ditampilkan di layar.
Adapun elemen lainnya, diinginkan, meskipun tidak wajib (yah, mungkin adaptor grafis, tanpanya sistem modern mungkin tidak berfungsi).
Sarana penyimpanan informasi
Terakhir, salah satu kelas terpenting adalah perangkat penyimpanan informasi. Kehadiran mereka, apakah komponen internal atau media eksternal, hanya suatu keharusan. Varietas berikut termasuk dalam kelas ini:
- harddisk (harddisk);
- RAM;
- memori cache;
- drive eksternal (floppy disk, perangkat USB).
Kadang-kadang ini juga mencakup sistem BIOS dengan memori CMOS, namun, seperti disebutkan di atas, ini adalah perangkat hybrid yang dapat diklasifikasikan ke dalam kategori yang berbeda.
Tentu saja tempat utama di sini ditempati oleh hard drive dan RAM. HDD- ini adalah sarana informasi perangkat keras (atau lebih tepatnya, sarana menyimpannya), karena disimpan di dalamnya secara permanen, dan dalam RAM - sementara (saat memulai atau mengoperasikan program, menyalin konten ke, dll.).
Saat Anda mematikan komputer, RAM secara otomatis dibersihkan, namun informasi dari hard drive tidak hilang. Prinsipnya, sekarang mereka bersaing dengan harddisk dan media yang dapat dipindahkan seperti perangkat USB berkapasitas tinggi, tetapi floppy disk dan disk optik menjadi usang, hanya karena kapasitasnya yang rendah dan kemungkinan kerusakan fisik.
Perangkat komunikasi
Kelas opsional, meskipun sangat populer di dunia modern, juga dapat disebut perangkat yang bertanggung jawab untuk memastikan komunikasi baik antara terminal komputer individu yang terhubung secara langsung, dan dalam jaringan (atau bahkan pada tingkat akses Internet). Berikut adalah perangkat utama:
- adaptor jaringan;
- router (modem, router, dll).
Seperti yang sudah jelas, Anda tidak dapat melakukannya tanpanya saat mengatur jaringan (stasioner atau virtual) dan menyediakan akses ke World Wide Web. Namun hanya sedikit orang saat ini yang mengetahui bahwa dua komputer, misalnya, dapat dihubungkan langsung melalui kabel, seperti yang dilakukan dua puluh tahun lalu. Tentu saja, hal ini terlihat tidak praktis, namun Anda tidak boleh melupakan kemungkinan ini, terutama ketika Anda perlu menyalin informasi dalam jumlah besar dan tidak ada media yang sesuai.
Perangkat keamanan dan perlindungan data
Sekarang tentang jenis perangkat lain. Ini adalah perangkat perlindungan perangkat keras, yang mencakup, misalnya, firewall "besi", juga disebut firewall (firewall dalam bahasa Inggris - "fire wall").
Karena alasan tertentu, saat ini sebagian besar pengguna terbiasa dengan gagasan bahwa firewall (juga dikenal sebagai firewall) hanyalah sebuah firewall. Namun kenyataannya tidak demikian. Saat mengatur jaringan dengan tingkat keamanan yang tinggi, penggunaan komponen tersebut tidak hanya diinginkan, tetapi terkadang bahkan diperlukan. Setuju, karena bagian perangkat lunak tidak selalu menjalankan fungsinya dan mungkin tidak merespons interferensi jaringan dari luar pada waktunya, belum lagi akses ke data yang disimpan di hard drive komputer atau server.
Interaksi perangkat lunak dan perangkat keras
Jadi, kami melihat sekilas perangkat kerasnya. Sekarang beberapa kata tentang bagaimana mereka berinteraksi dengan produk perangkat lunak.
Setuju, sistem operasi yang menyediakan akses pengguna ke kemampuan komputasi PC memiliki persyaratannya sendiri. Sistem operasi modern menghabiskan begitu banyak sumber daya sehingga tidak dapat bekerja dengan prosesor usang yang tidak memiliki daya komputasi atau tidak memiliki jumlah RAM yang diperlukan. Omong-omong, ini juga berlaku untuk modern program aplikasi. Dan, tentu saja, ini bukanlah satu-satunya contoh interaksi semacam itu.
Kesimpulan
Akhirnya, perlu dikatakan bahwa perangkat keras komputer modern telah ditinjau secara singkat, namun kesimpulan dapat ditarik tentang klasifikasi elemen utama sistem. Selain itu, perlu diperhatikan hal itu teknologi komputer sedang berkembang, dan ini juga mengarah pada fakta bahwa semakin banyak perangkat eksternal dan internal dari berbagai jenis bermunculan (misalnya helm virtual). Tetapi untuk konfigurasi dasar, dalam hal ini diberikan komponen yang paling penting, yang tanpanya tidak mungkin ada sistem komputer mana pun saat ini. Namun, karena alasan yang jelas, perangkat seluler tidak dipertimbangkan di sini, karena perangkatnya agak berbeda dengan terminal komputer, meskipun memiliki banyak kesamaan.
Artikel ini membahas perangkat keras dan perangkat lunak untuk pengembangan dan debugging perangkat radio-elektronik yang dibangun berdasarkan mikrokontroler Teknologi Renesas.
Berbagai macam perangkat keras dan perangkat lunak kelas dunia membuat penulisan dan debugging kode program perangkat dan sistem yang efisien dan sederhana.
Alat-alat ini termasuk (Gbr. 1) kit evaluasi, pengembangan perangkat lunak dan lingkungan debugging, seperangkat alat perangkat lunak (kompiler, linker, pengoptimal, assembler, konverter format, perpustakaan standar, dll.), simulator-debugger, konfigurator modul periferal, emulator -debugger dari berbagai tingkatan, termasuk real-time, platform sistem, sistem operasi real-time, pemrogram.
Beras. 1. Contoh paket perangkat keras dan perangkat lunak pengembang, termasuk emulator berkecepatan penuh
Perangkat lunak
Tautan utama dalam pengembangan perangkat lunak mikrokontroler adalah Lokakarya Tertanam Kinerja Tinggi - HEW (Gbr. 2) - lingkungan pengembangan perangkat lunak yang sangat efisien, universal untuk semua mikrokontroler Teknologi Renesas. Ini adalah lingkungan grafis untuk pengembangan perangkat lunak dengan paket kompiler C/C++, yang memiliki antarmuka khas untuk program semacam ini. Semua elemen antarmuka lingkungan HEW, seperti berbagai menu jendela, bilah alat, bilah status, jendela tertaut, dan menu lokal kontekstual, ditujukan untuk menyederhanakan pembuatan dan pengelolaan proyek perangkat lunak produk akhir.
Lingkungan pengembangan perangkat lunak HEW menyediakan kemampuan berikut:
- membuat dan mengedit proyek
- konfigurasi grafis utilitas kompiler
- proyek dibangun
- melakukan debug
- kontrol versi.
Lingkungan HEW mencakup simulator terintegrasi dengan kemampuan tingkat lanjut yang memungkinkan Anda melakukan debug kode aplikasi meskipun perangkat keras yang sesuai tidak tersedia. Selain itu, rantai alat kompiler C/C++ yang terhubung ke lingkungan HEW memungkinkan Anda menghasilkan kode yang dioptimalkan untuk kecepatan eksekusi dan/atau jejak memori.
Antarmuka yang konsisten – berbagai fungsi. Anda dapat dengan cepat menguasai alat canggih yang diperlukan untuk membuat sebuah program. Memainkan peran penting dalam hal ini kontrol yang nyaman dengan alat-alat ini.
Beras. 2. Antarmuka lingkungan pengembangan HEW
Selain itu, efisiensi operasional ditingkatkan dengan menggunakan antarmuka konsisten yang terlihat sama di semua mikrokontroler dan mikroprosesor Renesas. Selain itu, antarmuka dapat dikonfigurasi sedemikian rupa untuk menciptakan lingkungan yang paling nyaman untuk mengembangkan aplikasi tertentu.
"Penyihir" menyederhanakan tahap awal. Kehadiran "master" dari generator proyek (Gbr. 3), yang merupakan bagian dari lingkungan HEW, menyederhanakan penulisan program. Pengembang dapat menggunakan bantuan mereka saat mengatur konfigurasi, memilih objek debug, dan membuat kode startup.
Beras. 3. Templat dan “penyihir” proyek yang menyederhanakan pembuatan kode optimal
Fitur baru untuk membantu mengoptimalkan kode program. Simulator/debugger bawaan memiliki fitur dan jendela khusus untuk memeriksa kode program yang diperoleh dari hasil kompilasi:
- jendela pembuatan profil kode (memungkinkan Anda menampilkan informasi statistik dalam bentuk teks dan grafik)
- kemampuan analisis kinerja
- jendela penganalisis penggunaan kode sumber.
Alat analisis tambahan yang akan membantu Anda memahami fungsi dan struktur program:
- program penganalisis tumpukan
- sebuah program untuk melihat kode dan file distribusi data (*.map) yang dihasilkan oleh linker.
Alat perangkat lunak untuk menghasilkan kode C/C++ yang dioptimalkan. Alat Renesas (kompiler, assembler, dan linker) sepenuhnya mematuhi spesifikasi bahasa C++ dan kompatibel dengan bahasa C. Alat tersebut mengimplementasikan ekstensi yang memungkinkan kontrol penuh atas sistem tertanam menggunakan bahasa C itu sendiri tanpa menggunakan sisipan rakitan. Ekstensi ini meliputi:
- mengganggu rutinitas
- operasi register bersyarat
- Perintah tidur
- fungsi semu untuk memanggil berbagai perintah, seperti perintah perkalian dan akumulasi atau perintah penjumlahan dan pengurangan desimal
- pengelolaan optimalisasi pemanggilan fungsi dan pengalamatan sesuai dengan kemampuan arsitektur perangkat dan sistem perintah.
Tautan pengoptimal menghasilkan kode yang hanya menyertakan blok yang digunakan, melakukan pengoptimalan global pada keseluruhan aplikasi.
Versi demo gratis dari paket HEW. Kebijakan lisensi fleksibel Renesas untuk produknya berarti Anda dapat mengunduh versi demo gratis paket HEW dengan kompiler dan menggunakannya tanpa batasan selama 60 hari. Fitur ini sangat berguna untuk menguji efisiensi kompilasi kode optimal dan kinerja arsitektur. Setelah periode ini, ukuran kode yang dihasilkan dibatasi hingga 64 kB, namun hal ini tidak menghalangi Anda untuk menjelajahi arsitektur mikrokontroler atau bereksperimen dengan perangkat periferal. Versi demo lingkungan HEW berbeda dari versi lengkap hanya dengan membatasi ukuran kode yang dikompilasi. Oleh karena itu, dimungkinkan untuk menghasilkan kode lengkap untuk perangkat yang dibangun berdasarkan model mikrokontroler yang lebih muda (dengan ROM kurang dari 64 kB).
Alat debugging paket HEW terintegrasi. Dukungan untuk men-debug objek modular disediakan langsung oleh lingkungan HEW itu sendiri, sehingga Anda dapat membuat aplikasi dan men-debugnya tanpa meninggalkan lingkungan. Sesi debug "wizard" memungkinkan Anda menambahkan objek debug berikut ke meja kerja:
- simulator
- emulator dalam sirkuit (seri E6000)
- JTAG$emulator (E10A, E8)
- papan evaluasi dengan monitor residen.
Perangkat Pengembangan Flash (FDT) Renesas adalah utilitas yang mudah digunakan untuk memprogram memori flash internal keluarga mikrokontroler H8. Ini memungkinkan Anda membuat proyek yang menggabungkan beberapa file yang berisi catatan s$ menjadi satu gambar yang dapat diunduh, serta menyimpan parameter koneksi untuk menyederhanakan pengelolaan proses pemrograman perangkat.
FDT mendukung:
- koneksi USB langsung perangkat dengan mode boot melalui port USB$
- komunikasi serial dengan kecepatan hingga 115.200 baud
- editor gambar heksadesimal
- mengeluarkan berbagai pesan untuk membantu Anda mengerjakan proyek
- perangkat keras.
Perangkat keras tersedia dalam berbagai jenis kategori harga, dimulai dengan kit pengembangan yang murah dan starter kit RSK (Renesas Starter Kit).
Kit debug. Test kit dan RSK (Gambar 4) menyediakan opsi perangkat keras berbiaya rendah untuk mengevaluasi kinerja mikrokontroler. Setiap kit mencakup papan tempat memotong roti yang telah dirakit dan CD yang berisi:
- versi evaluasi paket HEW, kompiler bahasa C/C++, serta program komunikasi debugger dengan monitor tetap
- Utilitas Perangkat Pengembangan Flash (FDT).
Beras. 4. Perangkat Tingkat Masuk RSK
CD ini juga berisi Panduan Memulai Cepat, yang menjelaskan proses instalasi perangkat lunak secara rinci, serta satu set dokumentasi lengkap proyek pendidikan dan modul perangkat lunak pelatihan "Project Generator" untuk lingkungan HEW.
Emulator dalam sirkuit E8 dan E10A-USB. Emulator E8 dan E10A$USB (masing-masing Gambar 5 dan 6) dirancang untuk koneksi ke antarmuka debug JTAG. Perangkat berbiaya rendah ini menyediakan proses debug waktu nyata menggunakan sumber daya khusus mikrokontroler yang disertakan dalam perangkat yang sedang di-debug. Emulator terhubung ke sistem pengguna melalui antarmuka yang dapat digunakan untuk debugging dan pemrograman memori flash yang terletak pada chip mikrokontroler.
Beras. 5. Debugger emulator E8
Beras. 6. Emulator-debugger E10A-USB
Emulator E8 dan E10A-USB menggunakan USB 2.0 dengan fungsionalitas plug-and-play, memungkinkan Anda menghubungkannya dengan mudah ke PC atau laptop mana pun yang memiliki antarmuka USB.
Fitur utama emulator:
- hingga 255 titik henti perangkat lunak
- satu breakpoint perangkat keras pada alamat dan nilai data
- menyimpan informasi tentang 4 transisi terakhir
- memprogram memori flash internal
- dukungan debugging terintegrasi di lingkungan HEW.
Emulator dalam sirkuit E6000. Rangkaian alat Renesas E6000 berisi berbagai emulator dalam sirkuit real-time yang canggih, masing-masing mendukung rangkaian prosesor yang berbeda. Emulator ini dapat digunakan dalam mode mandiri untuk mengembangkan dan men-debug perangkat lunak, atau dengan menghubungkannya menggunakan kabel khusus ke perangkat yang sedang dikembangkan untuk men-debug perangkat keras. Alat debugging yang kuat ini menyediakan:
- emulasi mikrokontroler real-time tanpa menunggu loop atau mengubah alur program
- Memori emulasi 1 hingga 4 MB yang dapat dipetakan ke ruang alamat prosesor target
- 256 titik henti sementara
- adanya buffer jejak hingga ukuran 32K siklus mesin, penulisannya dapat dihentikan, dan isinya dibaca selama eksekusi program
- memfilter peristiwa yang dimasukkan ke dalam buffer jejak menggunakan Sistem Peristiwa Kompleks
- memfilter peristiwa yang sudah direkam dalam buffer jejak, dengan kemampuan untuk mencari
- pemantauan otomatis tegangan suplai perangkat yang sedang di-debug untuk mencegah pengoperasian emulator yang salah ketika level tegangan suplai perangkat menyimpang dari nilai yang diizinkan
- Beragam sumber jam perangkat target
- dukungan debugging terintegrasi di lingkungan HEW.
Kesimpulan
Arsitektur SuperH tidak hanya diminati oleh produsen elektronik global, namun di beberapa wilayah telah menjadi standar de facto.
Secara khusus, IC dari keluarga SH-Mobile digunakan di lebih dari 200 model ponsel, dan sebagian besar sistem navigasi mobil dibangun berdasarkan IC dengan inti SH-4 dan SH-4A. Sama seperti keluarga yang lebih tua, SH-2 dan SH-2A aktif digunakan berbagai perangkat dan sistem, misalnya, di peralatan Rumah Tangga, sistem ventilasi dan pendingin udara, dll. Dengan munculnya chip murah dari keluarga SH-Tiny, minat terhadap keluarga SuperH secara keseluruhan meningkat. Performa tinggi, kapasitas memori optimal, rangkaian periferal yang sangat baik, dan kemampuan komunikasi tingkat lanjut menjadikan mikrokontroler ini sangat diperlukan tidak hanya dalam sistem rumah tangga dan peralatan kantor, tetapi juga dalam sistem industri untuk mengendalikan proses produksi. Seperangkat periferal komunikasi khusus memungkinkan penggunaan chip dengan arsitektur SuperH dalam sistem komunikasi kabel, misalnya, dalam jaringan telepon dan komputer lokal.
literatur
- Panduan Pengguna Lokakarya Tertanam Berkinerja Tinggi – Renesas, Januari 2004.
- Panduan Pengguna Renesas Starter Kit – Renesas, Februari 2006.
Memuat...