Третье поколение ЭВМ (после 60-x годов)

Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами. Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина.

Примеры машин третьего поколения — семейства IBM-360, IBM-370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др. Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Ёмкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.

БЭСМ-6, ЕС-ЭВМ (1020, 1030) (1967-1980 г.) Ввод-вывод с перфокарт, перфоленты и магнитной ленты, алфавитно-цифровая печать на электрической печатающей машинке «Консул», а также алфавитно-цифровых видеотерминалов («Видеотон» и др.), средства передачи данных по телефонным и телеграфным линиям связи. Вывод на АЦПУ и графопостроители.

АЦПУ, подключенные к БЭСМ-6, работали так же, как и известные ЕС-овские: большой вращающийся барабан с символами и молоточки, но что было уникально, так это управление. Когда очередной ряд символов на барабане оказывался напротив молоточков, генерировалось прерывание, и ОС должна была выдать маску молоточков, которым было пора ударять по бумаге, не позднее 200 мкс после прерывания, а то будет поздно - барабан-то вращается! Интенсивность прерываний от одного АЦПУ была примерно 700 в секунду, таких АЦПУ было 2, и даже тогда, когда оба печатали, снижение скорости реакции системы было едва заметно.

Четвертое поколение ЭВМ ( после 1970 года.)

Машины четвёртого поколения проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя. В аппаратурном отношении для них характерно широкое использование интегральных схем в качестве элементной базы, а также наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой ёмкостью в десятки мегабайт. C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, ёмкость оперативной памяти порядка 1 - 64 Мбайт.

ЕС-ЭВМ (ЕС-1015, -1025, -1035, -1045, -1055, -1065) (1974-1982 г.) Ввод-вывод с перфокарт и перфолент, магнитных карт и магнитных лент; алфавитно-цифровая печать на электрической печатающей машинке «Консул», а также алфавитно-цифровых и графических видеотерминалов, снабженных световым пером, средства передачи данных по телефонным и телеграфным линиям связи. Ввод: оптическое читающее устройство (читающий автомат) автоматически воспринимает печатные и рукописные цифры и символы непосредственно с первичных документов; устройство распознавания речи. Вывод на АЦПУ и графопостроители.

Устройства ввода данных

Чтобы компьютер выполнял полезные функции по обработке информации, ее нужно ввести в компьютер. Информацию можно ввести с накопителей на магнитных дисках, но такая информация считается вторичной. Первичную информацию (программы, тексты, числа, алфавитно-цифровую информацию и рисунки, аудиоданные) вводят через специальные устройства ввода.

Клавиатуры

Клавиатура - самое известное и распространенное устройство ввода текстовой информации. Пока ни один компьютер не обходиться без клавиатуры, но клавиатуры разных ПК могут отличаться по количеству клавиш и их расположению.

Каждая клавиша клавиатуры представляет собой крышечку для маленького переключателя (механического или мембранного). В клавиатуре имеется микропроцессор, отслеживающий состояние переключателей. Он при нажатии или отпускании каждой клавиши посылает в компьютер соответствующее сообщение (прерывание), а программы компьютера (клавиатурные драйверы) обрабатывают эти сообщения.

Дигитайзеры

Дигитайзер - это аналого-цифровой преобразователь, имеющий обычно вид планшета. Применяется он для поточечного координатного ввода графических изображений в системах автоматического проектирования, в компьютерной графике и анимации.

Дигитайзер состоит из двух основных элементов: основания и курсора, двигающегося по его поверхности. Это устройство, изначально предназначенное для оцифровки изображений. При нажатии на кнопку курсора его местоположение на поверхности планшета фиксируется, а его координаты передаются в компьютер.

Дигитайзер часто используют при работе в Автокаде и аналогичных системах при помощи накладных меню. Команды в меню расположены на разных местах на поверхности дигитайзера. При выборе курсором одной из команд специальный программный драйвер интерпретирует координаты указанного места, посылая соответствующую команду на выполнение.

Принцип действия дигитайзера основан на фиксации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки. Сетка состоит из проволочных или печатных проводников с довольно большим расстоянием между соседними проводниками (от 3 до 6 мм). Механизм регистрации позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки (до 100 линий на мм). Шаг считывания информации называется разрешением дигитайзера. По технологии изготовления дигитайзеры делятся на два типа: электростатические (ЭС) и электромагнитные (ЭМ). В первом типе регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под курсором. Во втором типе курсор излучает электромагнитные волны, а сетка служит приемником. Но в обоих случаях приемником является сетка.

Дигитайзер можно использовать просто как аналог манипулятора "мышь".

Сканеры

Сканер – устройство для считывания графической информации с бумажных оригиналов и прозрачных пленок (слайдов).

Конструкция сканера определяется принципом его работы и способом обработки оригинала. Различают: ручные, планшетные, листопротяжные, барабанные сканеры и сканеры типа «камера».

В ручных, планшетных и листопротяжных сканерах изображение сканируется построчно: строка оригинала освещается специальной лампой, обычно газоразрядной. Отраженный непрозрачным или пропущенный прозрачным оригиналом световой поток при помощи системы зеркал и объектива фокусируется на светочувствительной матрице в виде “фотоснимок”. Этот снимок передается в Аналогово-Цифровой Преобразователь (АЦП), где преобразуется в двоичные данные, понятные компьютеру. Последовательность таких “снимков”, производимых по мере движения вдоль оригинала, и создает изображение. Этот принцип используется также в факс-аппаратах.

В барабанных сканерах применяется галогенный источник света, освещающий микроскопическую область оригинала, система зеркал и светофильтров, разделяющая световой поток на три составляющие: Красный, Зеленый, Синий (RGB), и Фотоэлектронные Умножители (ФЭУ). Луч света, отражаясь через оригинал или проходя сквозь него, после разделения на составляющие, попадает на ФЭУ где происходит его оптическое усиление и преобразование в электрический сигнал. Оригинал крепится на вращающемся с большой скоростью барабане. Датчик с источником света перемещается по мере сканирования вдоль оси вращения, находясь на очень маленьком расстоянии от оригинала. Обработка точечной области оригинала позволяет достичь значительного разрешения и обрабатывать даже очень плотные (темные) оригиналы.

Кодирующие планшеты

Кодирующие планшеты (Art Pad) применяют для ввода графической информации. Основным рабочим элементом является электрическое "перо". Перо не имеет механической связи с поверхностью планшета. С помощью пера можно рисовать на планшете и писать текст, который впоследствии может быть распознан.

У графического планшета по сравнению с "мышью" есть ряд преимуществ. Первое - перо планшета предоставляет хорошие возможности контроля за получаемым изображением. Следующее преимущество заключается в высокой разрешающей способности планшетов (свыше 2500 dpi против 200-400 dpi у мыши).

Немаловажна также и чувствительность графических планшетов к нажатию (до 256 уровней). Среди достоинств планшета - так называемая "абсолютная адресация", благодаря которому он работает наподобие обычной указки: куда бы вы ни ткнули пером на поверхности планшета, курсор тут же окажется в соответствующей точке на экране. Чтобы переместить курсор посредством мыши, вам нужно катать её по коврику. Это медленнее и просто утомляет. Абсолютная адресация гораздо удобнее, ведь поверхность планшета соответствует монитору.