أنواع حاملات المعلومات من أمثلة حاملات المعلومات. تقييم المنتج
وسيلة التخزين الإلكترونية هي جهاز لتخزين المعلومات وتجميعها ونقلها. وفي الكمبيوتر الشخصي يتم استخدامه لهذا الغرض. جهاز تخزين داخلي يسمى القرص الصلب أو القرص الصلب. ظهر اسم "وينشستر" تاريخيًا لأول محرك أقراص ثابتة تم إنشاؤه، وتبين أن بعض معلماته تشبه عيار بندقية الصيد.
في بعض الحالات، يستخدم مستخدم الكمبيوتر أجهزة خارجية إضافية لتخزين المعلومات.
وسائط التخزين الخارجية الشائعة هي الأقراص المدمجة. سيتم تقسيمها إلى أجهزة مخصصة فقط لقراءة المعلومات المسجلة عليها في البداية، وأجهزة مخصصة لتسجيل المعلومات لمرة واحدة ومزيد من القراءة، وأجهزة مخصصة للكتابة المتكررة ومحو المعلومات والقراءة. يتم كتابة المعلومات على القرص المضغوط في شكل ملفات. يتم إدخال القرص المضغوط في محرك الأقراص الضوئية للكمبيوتر ليتم نسخه. يتم تسجيل المعلومات الموجودة على الأقراص المضغوطة باستخدام الليزر.
غالبًا ما تحتوي الأقراص المضغوطة المخصصة للقراءة فقط على برامج تعليمية من نوع ما، يقوم بائع البرامج بتسجيلها.
الأفلام، بما في ذلك التعليمية والتسجيلات الصوتية.
يتم تخصيص الأقراص المضغوطة للقراءة فقط على النحو التالي: القرص المضغوط (يُترجم كذاكرة للقراءة فقط)
على سبيل المثال، قمت بتسجيل أرشيف موقعي "المتقاعد" على هذا القرص المضغوط لمدة عامين، فقط في حالة. في الوقت نفسه، قمت بحذف هذه الملفات من جهاز الكمبيوتر الخاص بي، حيث كان الموقع يتطور، وتغير الكثير، ولم يكن هناك أي نقطة في تخزين جميع الملفات في مجلد العمل الحالي للكمبيوتر، واحتلال المساحة. يمكن قراءة هذا القرص المضغوط فقط ولا يمكن إعادة كتابته أو إضافته إلى ملفات أخرى. وفي الوقت نفسه، يمكنك نسخ الملفات من القرص مرة أخرى إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك إذا لزم الأمر.
يحتوي هذا القرص على طبقة خاصة تسمح لك بطباعة غلاف وملصق القرص مع النقوش والصور على طابعة نافثة للحبر. ومنذ ذلك الحين أصبحت هذه التكنولوجيا عفا عليها الزمن. لقد تم الآن تطوير تقنيات يمكن من خلالها وضع غلاف وملصق يحتوي على نقوش وصور على القرص بمجرد قلبه في محرك الأقراص إلى الجانب الآخر. للقيام بذلك، تحتاج إلى شراء قرص مضغوط فارغ "يدعم LightScribe" إذا كنت تعلم أن محرك الأقراص لديك يدعم هذه التقنية.
أسهل طريقة، بدلاً من عمل الملصقات، هي الكتابة على القرص باستخدام قلم فلوماستر خاص، والذي يمكن شراؤه من متجر الكمبيوتر.
الأقراص المضغوطة المصممة للكتابة والقراءة مرة واحدة تحتوي فقط على الحرف "R" في تسميتها.
CD-R أو DVD+R أو DVD-R
ولكتابة الحرف "RW" عدة مرات:
دي في دي + آر دبليو
تتمتع أقراص DVD المضغوطة بسعة تخزين أكبر من الأقراص المضغوطة وهي أكثر تنوعًا. يمكنك تسجيل أي ملفات، بما في ذلك الصوت والفيديو، على هذا القرص العالمي. توجد أقراص صوتية - أقراص صوتية مضغوطة، مخصصة للاستماع فقط في مشغل الصوت. يمكن أيضًا تشغيل هذا التسجيل الصوتي على جهاز كمبيوتر إذا كان مثبتًا عليه برنامج تشغيل.
شراء أقراص مضغوطة لتسجيل المعلومات، عليك أن تضع في اعتبارك أنها تختلف في سرعة التسجيل ومستوى الصوت. تبدو هكذا:
DVD + R هو قرص للكتابة مرة واحدة فقط (بما في ذلك الفيديو) وللقراءة فقط.
16x – سرعة التسجيل – متوسط
سعة القرص - 4.7 جيجا بايت
تحتوي العلبة على 25 قرص فارغ (فراغات)
CD-R هو قرص للكتابة مرة واحدة فقط (بما في ذلك الفيديو) وللقراءة فقط.
سعة القرص أقل بـ 700 ميجا بايت ولكن السرعة أعلى - 52x وعدد الأقراص في الصندوق 10 قطع.
DVD + RW - قرص للتسجيل المتكرر والمسح وإعادة الكتابة والقراءة.
سرعة الكتابة من 1 إلى 4x
سعة القرص - 4.7 جيجا بايت
ل كتابة أو قراءة الملفات على قرص مضغوطيتم إدخاله في محرك الأقراص لجهاز كمبيوتر سطح المكتب أو الكمبيوتر المحمول. بالضغط على زر، تنزلق لوحة محرك الأقراص للخارج، حيث يتم وضع القرص بشكل أنيق مع وضع جانب المرآة لأسفل.
بالضغط على الزر مرة أخرى، تنزلق اللوحة التي تحتوي على القرص إلى الخلف.
إذا كان من الضروري نقل كمية كبيرة من المعلومات إلى وسيط خارجي، على سبيل المثال، إنشاء مجموعة موسيقية أو مكتبة فيديو أو مجموعة من اللوحات، فاستخدم الأقراص الصلبة الخارجية. وهي عادة ما تكون صغيرة الحجم والوزن، ولها سعة تخزين كبيرة، وسرعات كتابة وقراءة عالية، ومتينة. لا يتطلب حفظ مجموعة من الملفات على القرص الصلب مساحة فعلية في الشقة.
بينما يتطلب تخزين المجموعة على الأقراص المضغوطة رفوفًا ومساحة خاصة لها.
بالإضافة إلى ذلك، يتم خدش الأقراص المضغوطة بسهولة، مما يجعل الملفات المسجلة غير قابلة للقراءة. تعد موثوقية تخزين الملفات على القرص الصلب أعلى بكثير. يمكن مسح المعلومات الموجودة على القرص الصلب الخارجي وإعادة كتابتها وقراءتها بشكل متكرر.
تأتي محركات الأقراص الثابتة بأشكال مختلفة وبمعلمات مختلفة.
يتصلون بالكمبيوتر باستخدام كابل USB.
كما توجد أجهزة خارجية مصغرة لتسجيل وتخزين المعلومات تسمى "ذاكرة فلاش" أو "محرك أقراص فلاش" أو ببساطة "محرك أقراص فلاش". يوجد في قلب هذا الجهاز دائرة كهربائية دقيقة يمكنها حفظ المعلومات حتى عند إيقاف تشغيل الطاقة. يسمح Flash بإعادة كتابة المعلومات المتعددة. حتى أن محركات الأقراص المحمولة الحديثة من أحدث الموديلات تتفوق على الأقراص المضغوطة من حيث سعة الذاكرة.
ذاكرة فلاشمريحة نظرًا لصغر حجمها وسهولة الاتصال بها ليس فقط بجهاز الكمبيوتر، ولكن أيضًا، على سبيل المثال، حتى بالتلفزيون. تتيح لك أجهزة التلفاز الرقمية الحديثة تشغيل الأفلام المسجلة على محرك أقراص فلاش ببعض التنسيقات المحددة. يتم إدخال محرك الأقراص المحمول في مقبس USB الموجود على التلفزيون.
التعليمية:
· المساهمة في تكوين منظومة من المعرفة والمهارات والقدرات في مجال تكنولوجيا المعلومات والاتصالات المستخدمة في التعليم.
· التعريف بالوسائط الرقمية الحديثة.
· النظر في طرق التفاعل بين المعلم وموضوعات العملية التربوية وممثلي المجتمع المهني في بيئة معلومات الشبكة.
التعليمية:
· تطوير وتحفيز الأنشطة البحثية الطلابية.
· تطوير القدرة على تقييم الفوائد والقيود واختيار الأجهزة لحل المشكلات المهنية والتعليمية.
· المساهمة في تحسين المعرفة والمهارات المهنية باستخدام إمكانيات بيئة المعلومات.
التعليمية:
· تشكيل الدافع للأنشطة التربوية المعلوماتية.
رابعا. الأقراص الصلبة.
خامسا رقائق SDRAM.
ط. الوسائط الرقمية الحديثة.
كقاعدة عامة، تشغل أجزاء الوسائط المتعددة كمية كبيرة من ذاكرة الكمبيوتر. وعلى الرغم من أن تخزين كميات كبيرة من المعلومات على جهاز كمبيوتر، وخاصة على خادم ويب، لا يسبب أي مشاكل خاصة، إلا أن نقل كميات كبيرة من المعلومات يمكن أن يستغرق وقتًا طويلاً جدًا. على سبيل المثال، سيستغرق نقل المعلومات بحجم 20 ميغابايت من خلال مودم يعمل بسرعة 56 كيلوبت في الثانية عبر الإنترنت ما يقرب من ساعة. وبطبيعة الحال، يمكن ضغط المعلومات وبالتالي تقليل وقت الإرسال. ومع ذلك، فإن أقراص الليزر، والتي تستخدم على نطاق واسع اليوم والمعروفة باسم الأقراص المضغوطة، هي الأنسب لتخزين ونقل البرامج التعليمية متعددة الوسائط.
أجهزة الذاكرة الأكثر شيوعا في الوقت الحاضر:
§ ذاكرة الفلاش: محركات أقراص USB، وبطاقات الذاكرة في الهواتف والكاميرات، SSD
§ الأقراص الضوئية: CD، DVD، Blu-Ray، إلخ.
§ محركات الأقراص الصلبة (HDD)
§ شرائح SDRAM (DDR وXDR)
تشمل المعلمات الرئيسية للذاكرة سعة المعلومات (البتات)، واستهلاك الطاقة، ووقت تخزين المعلومات، والأداء.
ثانيا. ذاكرة متنقله(إنجليزي) ذاكرة متنقله) هي نوع من تكنولوجيا الذاكرة القابلة للبرمجة كهربائيًا (EEPROM) لأشباه الموصلات. نظرًا لصغر حجمها وتكلفتها المنخفضة وقوتها الميكانيكية وسعتها الكبيرة وسرعتها وانخفاض استهلاكها للطاقة، تُستخدم ذاكرة الفلاش على نطاق واسع في الأجهزة المحمولة الرقمية ووسائط التخزين.
يمكن لظروف خارجية محددة أن تقلل بشكل كارثي من عمر تخزين البيانات. على سبيل المثال، درجات الحرارة المرتفعة أو التعرض للإشعاع (أشعة جاما والجسيمات عالية الطاقة).
تتراوح سرعة المسح من وحدات إلى مئات المللي ثانية حسب حجم الكتلة التي تم مسحها. تتراوح سرعة التسجيل من عشرات إلى مئات الميكروثانية.
عادةً، يتم تصنيف سرعة القراءة لرقائق NOR بعشرات النانو ثانية. بالنسبة لرقائق NAND، تبلغ سرعة القراءة عشرات الميكروثانية.
هناك استخدامان رئيسيان لذاكرة الفلاش: كوسيلة تخزين متنقلة وكمخزن للبرامج ("البرامج الثابتة") للأجهزة الرقمية. غالبًا ما يتم دمج هذين التطبيقين في جهاز واحد.
تتيح لك ذاكرة الفلاش تحديث البرامج الثابتة للأجهزة أثناء التشغيل.
مهمة كتابة التخرج
رقة الامتحان
صدر لطالب المجموعة 35 أندريه ألكسيفيتش رومانوف
المهنة: "ماجستير معالجة المعلومات الرقمية"
الموضوع: "كتابة المعلومات على الوسائط القابلة للإزالة"
I. الجزء الوصفي
مقدمة.
1. المصطلحات والمفاهيم الأساسية
2. مراجعة وسائط التخزين ومزاياها وعيوبها ومبادئ التشغيل وخصائصها.
4. اختيار برنامج لتسجيل المعلومات على الوسائط
خاتمة.
فهرس.
التطبيقات.
ثانيا. مهمة عملية
1. قم بإنشاء تعليمات لتسجيل المعلومات على وسيط التخزين القابل للإزالة المحدد
2. إنشاء اختبار وظيفي
3. قم بإنشاء عرض تقديمي عن عملك
تم إصدار المهمة من قبل رئيس العمال O.S. كسر
تم تسليم المهمة للطالب أ.أ. رومانوف
وزارة التعليم والعلوم في جمهورية الأدمرت
مؤسسة تعليمية مهنية مستقلة
جمهورية الأدمرت
"كلية الإلكترونيات الراديوية وتكنولوجيا المعلومات"
العمل التأهيلي الكتابي النهائي
حسب المهنة "ماجستير في معالجة المعلومات الرقمية"
طالب المجموعة رقم 35
موضوع : "كتابة المعلومات إلى الوسائط القابلة للإزالة"
إيجيفسك، 2015
مقدمة
ذاكرة متوسطة(حامل المعلومات) - أي جسم مادي أو بيئة تحتوي على (حاملة) معلومات يمكنها الاحتفاظ بالمعلومات المدخلة فيها/عليها في بنيتها لفترة طويلة بما فيه الكفاية. في البداية، كانت كمية المعلومات الموضوعة على الوسائط صغيرة (من 128 ميجا بايت إلى 5.2 جيجا بايت). تدريجيا، بدأ وضع المزيد من المعلومات على الوسائط (حتى 3 تيرابايت).
وسائط التخزين الرئيسية: الأقراص المرنة (الأقراص المرنة)، ومحركات الأقراص الثابتة (محركات الأقراص الثابتة)، والأقراص المضغوطة، وأقراص DVD (بما في ذلك Blu-ray)، وذاكرة الفلاش (محركات الأقراص المحمولة، وبطاقات الذاكرة).
أصبحت الأقراص المضغوطة وأقراص الفيديو الرقمية (DVD) جزءًا من حياتنا. من الصعب أن نتخيل المكان الذي يمكننا فيه تخزين غيغابايت من الموسيقى والأفلام والصور الفوتوغرافية إذا لم يتوصل شخص ما إلى هذه السجلات المستديرة ذات سطح المرآة.
في الوقت الحالي، هذا الموضوع ذو صلة، لأن الإنسان الحديث غير قادر على العيش بدون معلومات. لكن المعلومات لها هذه الخصوصية - يجب تخزينها في مكان ما. هناك الكثير من أنظمة تخزين المعلومات الآن. يمكن تخزينها على الوسائط المغناطيسية، ويمكن تخزينها على الوسائط الضوئية والمغناطيسية الضوئية. ولكن في عصرنا، يواجه الشخص أيضًا مشكلة مهمة إلى حد ما - نقل المعلومات من مكان إلى آخر، بالإضافة إلى مشكلة تخزين المعلومات التي لا تقل أهمية، ونتيجة لذلك، موثوقية الوسائط. ولهذا السبب تطورت التقنيات المتعلقة بتخزين المعلومات بسرعة كبيرة.
الغرض من هذا العمل الكتابي المؤهل النهائي هو:
1. قم بإنشاء تعليمات لتسجيل المعلومات على وسيط التخزين القابل للإزالة المحدد.
وبناء على هذا الهدف يتم تحديد المهام التالية:
1. مراجعة الوسائط القابلة للإزالة والتعرف على مميزاتها وعيوبها
2. حدد برنامجًا للتسجيل على الوسائط القابلة للإزالة
المصطلحات والتعاريف الأساسية
معلومة- المعلومات التي ينظر إليها شخص أو أجهزة خاصة على أنها انعكاس لحقائق العالم المادي في عملية الاتصال.
تسجيل المعلوماتهي وسيلة لتسجيل المعلومات على وسيلة ملموسة.
وسائط التخزين القابلة للإزالة- وسيلة تخزين مخصصة للتخزين المستقل والاستخدام بشكل مستقل عن مكان التسجيل.
نظرة عامة على وسائل الإعلام
FMD (وسائط القرص المرن) أو القرص المرن(eng. Floppy Disk Drive) هو وسيلة تخزين محمولة تستخدم للتسجيل المتكرر وتخزين البيانات، وهو عبارة عن قرص مغناطيسي مرن يوضع في علبة بلاستيكية واقية (القرص الذي يبلغ قطره 3.5 بوصة له علبة أكثر صلابة من القرص بقطر 5.25 بوصة، في حين أن القرص بقطر 8 بوصة محاط بعلبة مرنة للغاية) ومغطاة بطبقة مغناطيسية حديدية. تحتوي الأقراص المرنة عادةً على ميزة الحماية ضد الكتابة التي تسمح بالوصول للقراءة فقط إلى البيانات. تم استخدام الأقراص المرنة على نطاق واسع منذ السبعينيات وحتى نهاية التسعينيات، مما أتاح المجال لأقراص مضغوطة ومحركات أقراص فلاش أكثر سعة وملاءمة في بداية القرن الحادي والعشرين.
مزايا:
1. كثافة تسجيل ضخمة مع أحجام وسائط صغيرة.
2. استهلاك منخفض للطاقة مقارنة بالوسائط المماثلة ذات السعة العالية.
3. الموثوقية العالية والاستقرار.
عيوب:
1. سعة تسجيل صغيرة (في الواقع، لا يمكنك حتى تسجيل أغنية واحدة على القرص).
2. عدم موثوقية تخزين المعلومات؛ يتم إزالة مغناطيسية القرص المرن تحت تأثير المجالات المغناطيسية الكبيرة.
HDD (وسائط القرص المغناطيسي الصلب) أو وينشستر أو القرص الصلب(محرك الأقراص الصلبة الإنجليزي - محرك الأقراص الصلبة) هو جهاز تخزين معلومات يعتمد على مبدأ التسجيل المغناطيسي. إنه جهاز تخزين البيانات الرئيسي في معظم أجهزة الكمبيوتر. يتم دمجه مع جهاز تخزين ومحرك أقراص ووحدة إلكترونية ويتم عادةً تثبيته (في أجهزة الكمبيوتر الشخصية في الغالبية العظمى من الحالات) داخل وحدة نظام الكمبيوتر، ولكن هناك أيضًا تلك المتصلة خارجيًا.
يتم تسجيل المعلومات على ألواح صلبة (من الألومنيوم أو الزجاج) مطلية بطبقة من مادة مغناطيسية حديدية، غالبًا ثاني أكسيد الكروم. يستخدم محرك الأقراص الثابتة لوحة واحدة أو أكثر على محور واحد. في وضع التشغيل، لا تلمس رؤوس القراءة سطح اللوحات بسبب طبقة تدفق الهواء الوارد التي تتشكل بالقرب من السطح أثناء الدوران السريع. تبلغ المسافة بين الرأس والقرص عدة نانومترات (حوالي 10 نانومتر في الأقراص الحديثة)، ويضمن غياب الاتصال الميكانيكي عمر خدمة طويل للجهاز. عندما لا تدور الأقراص، تقع الرؤوس عند المغزل أو خارج القرص في منطقة آمنة، حيث يتم استبعاد اتصالها غير الطبيعي بسطح الأقراص.
يشبه مبدأ تشغيل محركات الأقراص الثابتة تشغيل مسجلات الأشرطة. يتحرك سطح عمل القرص بالنسبة لرأس القراءة (على سبيل المثال، في شكل مغو مع وجود فجوة في الدائرة المغناطيسية). عندما يتم توفير تيار كهربائي متناوب (أثناء التسجيل) إلى ملف الرأس، يؤثر المجال المغناطيسي المتناوب الناتج من فجوة الرأس على المغناطيس الحديدي لسطح القرص ويغير اتجاه متجه مغنطة المجال اعتمادًا على قوة الإشارة. أثناء القراءة تؤدي حركة المجالات عند فجوة الرأس إلى تغير في التدفق المغناطيسي في الدائرة المغناطيسية للرأس مما يؤدي إلى ظهور إشارة كهربائية متناوبة في الملف نتيجة تأثير الحث الكهرومغناطيسي.
في الآونة الأخيرة، تم استخدام تأثير المقاومة المغناطيسية للقراءة وتستخدم رؤوس المقاومة المغناطيسية في الأقراص. فيها، يؤدي التغير في المجال المغناطيسي إلى تغير في المقاومة، اعتمادًا على التغير في شدة المجال المغناطيسي. تتيح هذه الرؤوس زيادة احتمالية قراءة المعلومات بشكل موثوق (خاصة عند كثافات تسجيل المعلومات العالية).
مزايا:
1. اسمح لك بكتابة المعلومات وقراءتها عدة مرات.
2. عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر، يتم حفظ المعلومات المتبقية على القرص الصلب.
3. كمية كبيرة من المعلومات المخزنة.
4. موثوقية عالية لتخزين البيانات. متوسط الوقت بين حالات الفشل هو حوالي 300000 ساعة، أي. حوالي 30 سنة.
عيوب:
1. من المستحيل حمله لأنه متصل بشكل دائم بوحدة النظام.
2. أداء منخفض نسبياً، خاصة بالمقارنة مع ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).
طرق التسجيل
يوجد حاليًا عدة طرق للتسجيل:
· طريقة التسجيل الطولي.
· طريقة التسجيل العمودي.
· طريقة التسجيل الحراري المغناطيسي.
قرص مضغوط أو قرص مضغوط(القرص المضغوط الإنجليزي) - وسيلة تخزين بصرية على شكل قرص بلاستيكي به ثقب في المنتصف، تتم عملية تسجيل وقراءة المعلومات باستخدام الليزر. كان التطوير الإضافي للأقراص المضغوطة هو أقراص DVD (المزيد عنها لاحقًا).
تم إنشاء القرص المضغوط في الأصل لتخزين التسجيلات الصوتية في شكل رقمي، ولكنه أصبح فيما بعد يستخدم على نطاق واسع كوسيلة لتخزين أي بيانات في شكل ثنائي.
قرص مضغوط(الإنجليزية: ذاكرة القرص المضغوط للقراءة فقط، اقرأ: "sidi-rom") - نوع من الأقراص المضغوطة التي تحتوي على بيانات مسجلة عليها للقراءة فقط (ذاكرة القراءة فقط - ذاكرة القراءة فقط). القرص المضغوط هو نسخة معدلة من القرص المضغوط CD-DA (قرص لتخزين التسجيلات الصوتية)، مما يسمح لك بتخزين بيانات رقمية أخرى عليه (لا يختلف فعليًا عن القرص الأول، تم تغيير تنسيق البيانات المسجلة فقط) . لاحقًا، تم تطوير الإصدارات مع القدرة على الكتابة مرة واحدة (CD-R) وإعادة كتابة المعلومات عدة مرات (CD-RW) على القرص. كان التطوير الإضافي لمحركات الأقراص المضغوطة هو محركات أقراص DVD-ROM.
الأقراص المضغوطة- وسيلة شائعة ورخيصة لتوزيع البرامج وألعاب الكمبيوتر والوسائط المتعددة والبيانات الأخرى. أصبح القرص المضغوط (ولاحقاً DVD-ROM) هو الوسيلة الرئيسية لنقل المعلومات بين أجهزة الكمبيوتر، مما أدى إلى إزاحة القرص المرن من هذا الدور (وهو الآن يفسح المجال لمزيد من وسائط الحالة الصلبة الواعدة).
يوفر تنسيق التسجيل على الأقراص المضغوطة أيضًا إمكانية تسجيل معلومات المحتوى المختلط على قرص واحد - في الوقت نفسه بيانات الكمبيوتر (الملفات والبرامج القابلة للقراءة على الكمبيوتر فقط) والتسجيلات الصوتية (التي يتم تشغيلها على مشغل أقراص مضغوطة صوتي عادي) والفيديو والنصوص وملفات صور. تسمى هذه الأقراص، حسب ترتيب البيانات، بالأقراص المضغوطة المحسنة أو الأقراص المضغوطة ذات الوضع المختلط.
سي دي آر(قرص مضغوط قابل للتسجيل) هو نوع من الأقراص المضغوطة (CD) تم تطويره بواسطة Philips وSony لتسجيل المعلومات مرة واحدة. يدعم CD-R جميع ميزات معيار Red Book، بالإضافة إلى أنه يسمح لك بتسجيل البيانات.
القرص المضغوط العادي عبارة عن قرص رفيع مصنوع من البلاستيك الشفاف (البولي كربونات) بسمك 1.2 مم وقطر 120 مم (قياسي) ووزن 16-18 جم. أو 80 ملم (صغير). تبلغ سعة القرص المضغوط القياسي 74 دقيقة من الصوت أو 650 ميجابايت من البيانات. ومع ذلك، في الوقت الحالي، يمكن اعتبار سعة القرص المضغوط القياسية 702 ميجابايت من البيانات أو 79 دقيقة و59 ثانية و74 إطارًا.
يحتوي قرص البولي كربونات على مسار حلزوني لتوجيه شعاع الليزر عند كتابة المعلومات وقراءتها. وعلى جانب المسار الحلزوني، يُغطى القرص بطبقة تسجيل تتكون من طبقة رقيقة جدًا من الصبغة العضوية، ثم طبقة عاكسة من الفضة أو سبائكها أو الذهب. هذه الطبقة مغطاة بالفعل بورنيش واقي قابل للبلمرة الضوئية ومعالجتها بالأشعة فوق البنفسجية. وبالفعل على هذه الطبقة الواقية يتم تطبيق نقوش مختلفة بالطلاء.
يحتوي القرص المضغوط دائمًا على مسار خدمة بعلامات مؤازرة ATIP - الوقت المطلق في Pregroove - الوقت المطلق في مسار الخدمة. مسار الخدمة هذا ضروري لنظام التتبع، الذي يحافظ على شعاع الليزر أثناء التسجيل على المسار ويراقب سرعة التسجيل. بالإضافة إلى وظائف المزامنة، يحتوي مسار الخدمة أيضًا على معلومات حول الشركة المصنعة لهذا القرص، ومعلومات حول مادة طبقة التسجيل، وطول المسار المراد تسجيله، وما إلى ذلك. ولا يتم إتلاف مسار الخدمة عند كتابة البيانات إلى القرص، والعديد من أنظمة حماية النسخ تستخدمه لتمييز الأصل عن النسخة.
قرص مضغوط قابل لإعادة الكتابة(قرص مضغوط باللغة الإنجليزية قابل لإعادة الكتابة، قرص مضغوط قابل لإعادة الكتابة) - نوع من الأقراص المضغوطة (CD)، تم تطويره في عام 1997 للتسجيل المتكرر للمعلومات
يعد CD-RW تطورًا منطقيًا لـ CD-R، ومع ذلك، على عكسه، فإنه يسمح بإعادة كتابة البيانات عدة مرات. تم تقديم هذا التنسيق في عام 1997 وأثناء تطويره كان يسمى CD-Erasable (CD-E، Compact Disc Erasable). يشبه CD-RW في العديد من النواحي CD-R، لكن طبقة التسجيل الخاصة به مصنوعة من سبيكة خاصة من الكالكوجينيد، والتي عند تسخينها فوق نقطة انصهارها، تتحول من حالة التجميع البلورية إلى حالة غير متبلورة.
دي في دي(eng. قرص رقمي (فيديو) متعدد الاستخدامات - قرص رقمي متعدد الأغراض (فيديو)) - حامل معلومات مصنوع على شكل قرص، بحجم قرص مضغوط، ولكن ببنية سطح عمل أكثر كثافة، مما يسمح لك بالتخزين وقراءة كمية أكبر من المعلومات بسبب استخدام الليزر بطول موجة أقصر وعدسة ذات فتحة رقمية أكبر.
ظهرت الأقراص ومشغلات DVD الأولى في نوفمبر 1996 في اليابان وفي مارس 1997 في الولايات المتحدة.
في أوائل التسعينيات، تم تطوير معيارين للوسائط الضوئية عالية الكثافة. كان أحدهم يسمى قرص الوسائط المتعددة المضغوط (MMCD) وتم تطويره بواسطة Philips وSony، والثاني - Super Disc - كان مدعومًا من قبل 8 شركات كبيرة، بما في ذلك Toshiba وTime Warner. وفي وقت لاحق، تم توحيد جهود واضعي المعايير تحت قيادة شركة IBM، التي لم تكن ترغب في تكرار حرب التنسيق، كما كان الحال مع معايير أشرطة الكاسيت VHS وBetamax في السبعينيات. تم الإعلان عن قرص DVD رسميًا في سبتمبر 1995، عندما تم نشر الإصدار الأول من مواصفات DVD. يتم إجراء التغييرات والإضافات على المواصفات بواسطة منتدى DVD (المعروف سابقًا باسم DVD Consortium)، والذي يتكون أعضاؤه من 10 شركات مؤسسة وأكثر من 220 فردًا.
تم تطوير معيار التسجيل DVD-R(W) في عام 1997 من قبل الشركة اليابانية Pioneer ومجموعة من الشركات التي انضمت إليها وتم إدراجها في منتدى DVD باعتبارها المواصفات الرسمية للأقراص القابلة للتسجيل (والقابلة لإعادة الكتابة لاحقًا).
في محركات الأشرطة المغناطيسية (غالبًا ما تكون هذه الأجهزة عبارة عن أجهزة بث)، يتم التسجيل على أشرطة صغيرة. تتراوح سعة هذه الأشرطة من 40 ميجابايت إلى 13 جيجابايت، وسرعة نقل البيانات من 2 إلى 9 ميجابايت في الدقيقة، وطول الشريط من 63.5 إلى 230 مترًا، وعدد المسارات من 20 إلى 144.
القرص المضغوط هو وسيلة تخزين بصرية للقراءة فقط يمكنها تخزين ما يصل إلى 650 ميجابايت من البيانات. يعد الوصول إلى البيانات الموجودة على القرص المضغوط أسرع من البيانات الموجودة على الأقراص المرنة، ولكنه أبطأ من محركات الأقراص الثابتة، وهي وسيلة تخزين أحادية الاتجاه أكثر شيوعًا، والتي تسمح لك بكتابة الأقراص المضغوطة وإعادة كتابتها. أقراص RW، كتابة أقراص CD-R، قراءة أقراص CD-ROM، أي. هي إلى حد ما عالمية.
يشير اختصار DVD إلى Digital Versatile Disk، أي. القرص الرقمي العالمي. نظرًا لأن له نفس أبعاد القرص المضغوط العادي ومبدأ تشغيل مشابه جدًا، فهو يحتوي على كمية كبيرة جدًا من المعلومات - من 4.7 إلى 17 جيجابايت. ربما يرجع ذلك على وجه التحديد إلى سعتها الكبيرة التي يطلق عليها اسم عالمي. صحيح أن قرص DVD يستخدم اليوم في مجالين فقط: لتخزين أفلام الفيديو (DVD-Video أو DVD ببساطة) وقواعد البيانات الكبيرة جدًا (DVD-ROM، DVD-R).
26-27.جهاز الإدخال/الإخراج- أحد مكونات بنية الكمبيوتر القياسية التي توفر للكمبيوتر القدرة على التفاعل مع العالم الخارجي، وعلى وجه الخصوص، مع المستخدمين وأجهزة الكمبيوتر الأخرى.
مقسمة إلى:
---جهاز الإدخال:- أجهزة الإدخال الرسومية الماسح الضوئي وكاميرا الفيديو والويب والكاميرا الرقمية وبطاقة التقاط الفيديو والميكروفون ومسجل الصوت الرقمي
أجهزة إدخال النص: لوحة المفاتيح
أجهزة التأشير: الماوس، كرة التتبع، نقطة التتبع، لوحة اللمس، عصا التحكم، الماوس الدوار، جهاز لوحي للرسومات، قلم ضوئي، عصا التحكم التناظرية، شاشة اللمس
أجهزة إدخال الألعاب: عصا التحكم، الدواسة، لوحة الألعاب، عجلة القيادة، ذراع محاكاة الطيران (العجلة، عصا التحكم في الطائرة)، منصة الرقص
---جهاز إخراج- أجهزة لعرض المعلومات المرئية: الشاشة (العرض)، جهاز العرض، الطابعة، الراسمة، محرك الأقراص الضوئية مع وظيفة وضع علامة على القرص، مصابيح LED (على وحدة النظام أو الكمبيوتر المحمول، على سبيل المثال، الإبلاغ عن قراءة / كتابة القرص)
أجهزة إخراج الصوت: مكبر صوت مدمج، مكبرات صوت، سماعات رأس
---أجهزة الإدخال/الإخراج:طبل مغناطيسي , غاسل , يقود , الأقراص الصلبة , منافذ مختلفة , واجهات الشبكة المختلفة.
القنواتقناة الإدخال والإخراج (الإنجليزية IOC - قناة الإدخال والإخراج)، يشار إليها فيما بعد باسم IOC، وتوفر الواجهات التفاعل بين الأجهزة المركزية للجهاز والأجهزة الطرفية.
KVVs هي أجهزة مستقلة منطقيًا تعمل تحت سيطرة برامجها الخاصة الموجودة في الذاكرة.
تؤدي KVV والواجهات الوظائف التالية
يتيح لك الحصول على أجهزة ذات تركيبة متغيرة من الأجهزة الطرفية.
ضمان التشغيل المتوازي للأجهزة الطرفية فيما بينها وفيما يتعلق بالمعالج.
توفير التعرف التلقائي والاستجابة للمعالج لمختلف المواقف التي تنشأ في الأجهزة الطرفية.
قناة متعددة
القناة نفسها سريعة، ولكنها تخدم جهازًا طرفيًا بطيئًا. في الوقت نفسه، بعد الاتصال بجهاز واحد، يرسل كلمة آلة واحدة، وبعد ذلك يتصل بجهاز آخر.
قناة المنتخب
القناة سريعة وتخدم أجهزة سريعة. وفي الوقت نفسه، بعد توصيله بجهاز واحد، فإنه ينقل جميع المعلومات، وبعد ذلك يتصل بجهاز آخر.
28. لوحة المفاتيح، المهام الرئيسية- جهاز كمبيوتر يقع أمام شاشة العرض ويستخدم لكتابة النص والتحكم في الكمبيوتر باستخدام المفاتيح الموجودة على لوحة المفاتيح.
يمكن تقسيم جميع المفاتيح إلى عدة مجموعات:
مفاتيح أبجدية رقمية؛ مفاتيح الوظائف؛ مفاتيح التحكم مفاتيح المؤشر؛
مفاتيح الأرقام. يوجد في المنتصف مفاتيح أبجدية رقمية، تشبه إلى حد كبير مفاتيح الآلة الكاتبة العادية. أنها تحتوي على أرقام وأحرف خاصة ("!"، ":"، "*"، وما إلى ذلك)، وحروف الأبجدية الروسية، والحروف اللاتينية. باستخدام هذه المفاتيح، ستكتب جميع أنواع النصوص، والتعابير الحسابية، وتكتب برامجك. يوجد في الجزء السفلي من لوحة المفاتيح مفتاح كبير بدون رموز - "المسافة". يتم استخدام "الفضاء" لفصل الكلمات والتعبيرات عن بعضها البعض. لوحات المفاتيح الروسية ثنائية اللغة، لذلك تحتوي مفاتيحها على أحرف من الأبجديتين الروسية والإنجليزية. في الوضع الروسي، تتم كتابة النصوص باللغة الروسية والإنجليزية - باللغة الإنجليزية. لوحة المفاتيح الأبجدية الرقمية هي الجزء الرئيسي من لوحة المفاتيح مع المفاتيح الأبجدية الرقمية التي يتم رسم الأحرف عليها، إلى جانب جميع مفاتيح التحكم المجاورة بشكل وثيق. تمت برمجة مفاتيح الوظائف F1 – F12، الموجودة أعلى لوحة المفاتيح، لتنفيذ إجراءات (وظائف) معينة. لذلك، في كثير من الأحيان يتم استخدام المفتاح F1 لطلب المساعدة.
لتحريك المؤشر، استخدم مفاتيح المؤشر؛ فهي تحتوي على أسهم تشير إلى الأعلى والأسفل واليسار واليمين. تعمل هذه المفاتيح على تحريك المؤشر بمقدار موضع واحد في الاتجاه المقابل. يتيح لك مفتاحا PageUp وPageDown "تمرير" المستند لأعلى ولأسفل، ويقوم مفتاحا الصفحة الرئيسية والنهاية بتحريك المؤشر إلى بداية السطر ونهايته.
يقع مفتاح Esc في الركن العلوي من لوحة المفاتيح. عادة ما يعمل على التخلي عن الإجراء الذي تم تنفيذه للتو.
تعمل مفاتيح Shift وCtrl وalt على تصحيح تصرفات المفاتيح الأخرى.
المفاتيح الرقمية - عندما يكون مؤشر Num Lock قيد التشغيل، تتوفر لوحة مفاتيح مريحة تحتوي على أرقام ورموز حسابية. مرتبة مثل الآلة الحاسبة. إذا كان مؤشر Num Lock متوقفًا عن التشغيل، فسيعمل وضع التحكم بالمؤشر
29، أجهزة الذاكرة، تصنيف الكمبيوتر، مبدأ التشغيل، الخصائص الأساسية. جهاز التخزين - وسيلة تخزين مخصصة لتسجيل وتخزين البيانات. يمكن أن يعتمد تشغيل جهاز التخزين على أي تأثير مادي يجعل النظام في حالتين أو أكثر من الاستقرار.
تصنيفأجهزة التخزين
بناءً على ثبات التسجيل وإمكانية إعادة الكتابة، تنقسم الذكريات إلى: - وحدة تخزين دائمة (ROM)، لا يمكن للمستخدم النهائي تغيير محتوياتها (على سبيل المثال، BIOS). ROM في وضع التشغيل يسمح فقط بقراءة المعلومات. --- الذاكرة القابلة للكتابة (PROM) التي يمكن للمستخدم النهائي كتابة المعلومات فيها مرة واحدة فقط (على سبيل المثال، CD-R). --- الذاكرة القابلة لإعادة الكتابة المتعددة (PROM) (على سبيل المثال، CD-RW).--تشغيل- توفر ذاكرة الوصول (RAM) ) وضعًا لتسجيل المعلومات وتخزينها وقراءتها أثناء معالجتها. يتم بناء ذاكرة الوصول العشوائي السريعة ولكن باهظة الثمن (SRAM) على قلابات، في حين أن أنواع ذاكرة الوصول العشوائي الأبطأ ولكن الرخيصة - الذاكرة الديناميكية (DRAM) مبنية على المكثفات. في كلا النوعين من الذاكرة، تختفي المعلومات بعد فصل مصدر الطاقة (على سبيل المثال، التيار).
حسب نوع الوصول تنقسم أجهزة التخزين إلى: - أجهزة الوصول التسلسلي (مثل الأشرطة المغناطيسية). - أجهزة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي مثلا). - أجهزة الوصول المباشر (مثل الأقراص المغناطيسية الصلبة). .---أجهزة ذات وصول ترابطي (أجهزة خاصة لزيادة أداء قاعدة البيانات) حسب التصميم الهندسي:--القرص (الأقراص المغناطيسية، الضوئية، المغناطيسية الضوئية)؛---الشريط (الأشرطة المغناطيسية، الشريط الورقي المثقوب)؛-). - الطبل (الطبول المغناطيسية)؛--البطاقات (البطاقات الممغنطة، والبطاقات المثقوبة، وبطاقات الفلاش، وما إلى ذلك)---لوحات الدوائر المطبوعة (بطاقات DRAM، والخراطيش).
وفقًا للمبدأ الفيزيائي: - مثقوبة (مع ثقوب أو فواصل) - بطاقة مثقوبة ===شريط مثقوب==مع تسجيل مغناطيسي ==قلوب الفريت==أقراص مغناطيسية ==قرص مغناطيسي صلب==قرص مغناطيسي مرن==أشرطة مغناطيسية= =البطاقات الممغنطة =البصرية ==CD==DVD==HD-DVD==قرص Blu-ray
الخصائص الرئيسية للذاكرة
أهم خصائص الذاكرة هي سعة المعلومات وسرعتها.
يتم تحديد سعة المعلومات في الذاكرة من خلال عدد وحدات المعلومات التي يمكن تخزينها فيها. كقاعدة عامة، تشير سعة المعلومات فقط إلى الحجم المفيد للمعلومات المخزنة، ولا تشمل حجم الذاكرة التي تشغلها معلومات الخدمة، على سبيل المثال، مناطق الحجز، ومسارات المزامنة، والأسطوانات الهندسية، وما إلى ذلك. ويتميز أداء الذاكرة من خلال خصائصه الزمنية، والتي تشمل:
يحدد وقت الوصول (زمن الدورة) الحد الأقصى لتكرار الوصول إلى ذاكرة معينة عند قراءة المعلومات أو كتابتها. وقت قراءة المعلومات (أخذ العينات) هو الفاصل الزمني للوصول إلى الذاكرة من إرسال إشارة القراءة إلى استلام إشارة الخرج. وقت تسجيل المعلومات هو الفاصل الزمني من لحظة إرسال الإشارة للوصول إلى الذاكرة حتى اللحظة التي تصبح فيها الذاكرة جاهزة لاستقبال المعلومة التالية. الخصائص المهمة للشاحن هي أيضًا الموثوقية ووزن الجهاز والأبعاد واستهلاك الطاقة والتكلفة.
30، المعالجات الدقيقة,خصائصها، وحدات التحكم. المعالج الدقيق - معالج (جهاز مسؤول عن تنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية والتحكمية المكتوبة في كود الآلة)، ينفذ على شكل شريحة واحدة أو مجموعة من عدة شرائح متخصصة (على عكس تنفيذ المعالج على شكل دائرة كهربائية على قاعدة عنصر للأغراض العامة أو على شكل نموذج برمجي). ظهرت المعالجات الدقيقة الأولى في السبعينيات واستخدمت في الآلات الحاسبة الإلكترونية. وسرعان ما بدأ دمجها في أجهزة أخرى، مثل الأجهزة الطرفية والطابعات وأنظمة التشغيل الآلي المختلفة. مكنت المعالجات الدقيقة 8 بت ذات الأسعار المعقولة مع معالجة 16 بت من إنشاء أول حواسيب صغيرة للمستهلكين في منتصف السبعينيات. تتميز المعالجات الدقيقة بما يلي: 1) تردد الساعة، الذي يحدد الحد الأقصى لوقت التنفيذ لتبديل العناصر في الكمبيوتر؛
2) عمق البت، أي: الحد الأقصى لعدد البتات الثنائية التي تتم معالجتها في وقت واحد. 3) الهندسة المعمارية. يتضمن مفهوم بنية المعالجات الدقيقة نظام الأوامر وطرق المعالجة، والقدرة على الجمع بين تنفيذ الأوامر في الوقت المناسب، ووجود أجهزة إضافية في المعالج الدقيق، ومبادئ وطرق تشغيله .متحكم(eng. Micro Controller Unit، MCU) - دائرة كهربائية دقيقة مصممة للتحكم في الأجهزة الإلكترونية. يجمع المتحكم الدقيق النموذجي بين وظائف المعالج والأجهزة الطرفية ويحتوي على ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) أو ذاكرة القراءة فقط (ROM). في الأساس، إنه كمبيوتر ذو شريحة واحدة قادر على أداء مهام بسيطة. ومن أهم خصائص المعالج الدقيق ما يلي:
31. الحواسيب الصغيرة وفئاتها.أجهزة الكمبيوتر من هذه الفئة متاحة للعديد من المؤسسات. عادةً لا تقوم المنظمات التي تستخدم أجهزة الكمبيوتر الصغيرة بإنشاء مراكز كمبيوتر. ولصيانة مثل هذا الكمبيوتر، فإنهم يحتاجون فقط إلى معمل حوسبة صغير يتكون من عدة أشخاص. يضم طاقم مختبر الحوسبة بالضرورة مبرمجين، على الرغم من أنهم لا يشاركون بشكل مباشر في تطوير البرنامج. عادةً ما يتم شراء برامج النظام الضرورية مع الكمبيوتر الصغير، ويتم طلب تطوير برامج التطبيقات الضرورية إلى مراكز كمبيوتر أكبر أو منظمات متخصصة. يمكن إعطاء التصنيف التالي للحواسيب الصغيرة: -- عالمي -- الحواسيب الصغيرة متعددة المستخدمين هي حواسيب صغيرة قوية ومجهزة بالعديد من محطات الفيديو وتعمل في وضع مشاركة الوقت، مما يسمح للعديد من المستخدمين بالعمل بفعالية عليها في وقت واحد. -- أجهزة الكمبيوتر الشخصية (PCs) هي أجهزة كمبيوتر صغيرة ذات مستخدم واحد تلبي متطلبات إمكانية الوصول العامة وتعدد الاستخدامات، وهي مصممة لمستخدم واحد ويتحكم فيها شخص واحد - عادةً ما تكون أجهزة الكمبيوتر المحمولة مطلوبة من قبل قادة الأعمال والمديرين والعلماء والصحفيين الذين يتعين عليهم العمل خارج المكتب - في المنزل أو في العروض التقديمية أو في وقت رحلات العمل.
الأنواع الرئيسية لأجهزة الكمبيوتر المحمولة:
حاسوب محمول. إنها قريبة الحجم من الحقيبة العادية. من حيث الخصائص الأساسية (السرعة والذاكرة) فهو تقريبًا نفس جهاز الكمبيوتر المكتبي. الآن تفسح أجهزة الكمبيوتر من هذا النوع المجال لأجهزة أصغر حجمًا.
دفتر. وهو أقرب في الحجم إلى كتاب كبير الحجم. يزن حوالي 3 كجم. يناسب في حقيبة. للتواصل مع المكتب، عادة ما يكون مجهزا بمودم. غالبًا ما تأتي أجهزة الكمبيوتر المحمولة مزودة بمحركات أقراص مضغوطة. تشتمل العديد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة الحديثة على وحدات قابلة للتبديل بموصلات قياسية. يمكنك إدخال محرك أقراص مضغوطة، أو محرك أقراص مغناطيسي، أو بطارية احتياطية، أو محرك أقراص ثابت قابل للإزالة في نفس الفتحة حسب الحاجة. الكمبيوتر المحمول مقاوم لانقطاع التيار الكهربائي. حتى لو كان يتلقى الطاقة من مصدر طاقة عادي، فإنه في حالة حدوث أي فشل فإنه يتحول على الفور إلى طاقة البطارية.
Palmtop (محمول باليد) - أصغر أجهزة الكمبيوتر الشخصية الحديثة. السلطة الفلسطينية. يتم استبدال الأقراص المغناطيسية بذاكرة إلكترونية غير متطايرة. لا توجد محركات أقراص أيضًا - حيث يتم تبادل المعلومات مع أجهزة الكمبيوتر العادية عبر خطوط الاتصال.
على الرغم من الأداء المنخفض نسبيًا مقارنة بأجهزة الكمبيوتر الكبيرة، إلا أنه يتم استخدام الحواسيب الصغيرة أيضًا في مراكز الكمبيوتر الكبيرة. هناك يتم تكليفهم بعمليات مساعدة لا فائدة من استخدام أجهزة الكمبيوتر العملاقة باهظة الثمن. وتشمل هذه المهام، على سبيل المثال، إعداد البيانات الأولية.
الخوادم عبارة عن أجهزة كمبيوتر صغيرة قوية ومتعددة المستخدمين في شبكات الكمبيوتر، وهي مخصصة لمعالجة الطلبات من جميع محطات الشبكة. يتم تصنيف الخوادم عادةً على أنها أجهزة كمبيوتر صغيرة - مخصصة لمعالجة الطلبات من جميع محطات شبكة الكمبيوتر
تربوياً: · المساهمة في تكوين منظومة من المعرفة والمهارات والقدرات في مجال تكنولوجيا المعلومات والاتصالات المستخدمة في التعليم. · التعريف بالحديث...
مقدمة ……………………………………………………………………………………………………………
وسائط التخزين………………………………………………………………………………………………………………………………… 4
ترميز وقراءة المعلومات.................................................. 9
آفاق التنمية…………………………………………….15
الخلاصة ……………………………………………………………………….18
الأدب ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 19
مقدمة
في عام 1945، توصل العالم الأمريكي جون فون نيومان (1903-1957) إلى فكرة استخدام أجهزة التخزين الخارجية لتخزين البرامج والبيانات. طور نيومان رسمًا تخطيطيًا للكمبيوتر. تتبع جميع أجهزة الكمبيوتر الحديثة مخطط نيومان.
تم تصميم الذاكرة الخارجية لتخزين البرامج والبيانات على المدى الطويل. أجهزة الذاكرة الخارجية (محركات الأقراص) غير متطايرة؛ ولا يؤدي إيقاف تشغيلها إلى فقدان البيانات. يمكن دمجها في وحدة النظام أو صنعها على شكل وحدات مستقلة متصلة بوحدة النظام من خلال منافذها. بناءً على طريقة التسجيل والقراءة، يتم تقسيم محركات الأقراص، اعتمادًا على نوع الوسائط، إلى مغناطيسية وبصرية ومغناطيسية بصرية.
ترميز المعلومات هو عملية تشكيل تمثيل محدد للمعلومات. يمكن للكمبيوتر معالجة المعلومات المقدمة في شكل رقمي فقط. يجب تحويل جميع المعلومات الأخرى (على سبيل المثال، الأصوات والصور وقراءات الأجهزة وما إلى ذلك) إلى شكل رقمي للمعالجة على الكمبيوتر. كقاعدة عامة، يتم تمثيل كافة الأرقام الموجودة في جهاز الكمبيوتر باستخدام الأصفار والواحدات (وليس عشرة أرقام، كما هو معتاد لدى الناس). وبعبارة أخرى، تعمل أجهزة الكمبيوتر عادة في نظام الأرقام الثنائية، لأن هذا يجعل الأجهزة اللازمة لمعالجتها أسهل بكثير.
قراءة المعلومات هي استرجاع المعلومات المخزنة في جهاز تخزين (الذاكرة) ونقلها إلى أجهزة الكمبيوتر الأخرى. يتم تنفيذ قراءة المعلومات أثناء معظم عمليات تشغيل الآلة، وفي بعض الأحيان تكون عملية مستقلة.
خلال الملخص، سننظر في الأنواع الرئيسية لحاملات المعلومات، وترميز المعلومات وقراءتها، بالإضافة إلى آفاق التطوير.
ناقلات المعلومات
تاريخيًا، كانت وسائط التخزين الأولى عبارة عن أشرطة مثقوبة وأجهزة إدخال/إخراج بطاقات مثقوبة. وتبعتها أجهزة التسجيل الخارجية على شكل أشرطة مغناطيسية، وأقراص مغناطيسية قابلة للإزالة والدائمة، وبراميل مغناطيسية.
يتم تخزين الأشرطة المغناطيسية واستخدامها على بكرات. كان هناك نوعان من الملفات: التغذية والاستقبال. يتم توفير الأشرطة للمستخدمين على بكرات التغذية ولا تتطلب إعادة لف إضافية عند تثبيتها في محركات الأقراص. يتم لف الشريط على بكرة بحيث تكون طبقة العمل للداخل. يتم تصنيف الأشرطة المغناطيسية على أنها أجهزة تخزين ذات وصول غير مباشر. وهذا يعني أن وقت البحث عن أي سجل يعتمد على موقعه على الوسائط، حيث أن السجل الفعلي ليس له عنوان خاص به ومن أجل مشاهدته تحتاج إلى عرض السجلات السابقة. تشتمل أجهزة التخزين ذات الوصول المباشر على الأقراص المغناطيسية والأسطوانات المغناطيسية. السمة الرئيسية لها هي أن وقت البحث عن أي سجل لا يعتمد على موقعه على الوسائط. يحتوي كل سجل فعلي على الوسيط على عنوان يسمح بالوصول المباشر إليه، متجاوزًا السجلات الأخرى. النوع التالي من أجهزة التسجيل كان عبارة عن حزم من الأقراص المغناطيسية القابلة للإزالة، والتي تتكون من ستة أقراص من الألومنيوم. كانت سعة الحزمة بأكملها 7.25 ميجابايت.
دعونا نلقي نظرة فاحصة على وسائط التخزين الحديثة.
1. محرك الأقراص المغناطيسية المرنة (FMD – محرك الأقراص).
يستخدم هذا الجهاز الأقراص المغناطيسية المرنة كوسيلة للتخزين - الأقراص المرنة، والتي يمكن أن يصل حجمها إلى 5 أو 3 بوصات. القرص المرن هو قرص مغناطيسي، مثل السجل، يوضع في "مظروف". اعتمادًا على حجم القرص المرن، تختلف سعته بالبايت. إذا كان القرص المرن القياسي مقاس 5'25 بوصة يمكنه استيعاب ما يصل إلى 720 كيلو بايت من المعلومات، فيمكن للقرص المرن مقاس 3'5 بوصة استيعاب ما يصل إلى 1.44 ميجابايت. تعد الأقراص المرنة عالمية، ومناسبة لأي جهاز كمبيوتر من نفس الفئة مزود بمحرك أقراص، ويمكن استخدامها لتخزين المعلومات وتجميعها وتوزيعها ومعالجتها. يعد محرك الأقراص بمثابة جهاز وصول متوازي، لذا يمكن الوصول إلى جميع الملفات بسهولة متساوية. القرص مغطى من الأعلى بطبقة مغناطيسية خاصة تضمن تخزين البيانات. يتم تسجيل المعلومات على جانبي القرص على طول المسارات التي هي عبارة عن دوائر متحدة المركز. وينقسم كل مسار إلى قطاعات. تعتمد كثافة تسجيل البيانات على كثافة المسارات على السطح، أي عدد المسارات الموجودة على سطح القرص، وكذلك على كثافة المعلومات المسجلة على طول المسار. تشمل العيوب السعة الصغيرة، مما يجعل تخزين كميات كبيرة من المعلومات على المدى الطويل مستحيلًا تقريبًا، وعدم الموثوقية العالية للأقراص المرنة نفسها. حاليا، لا يتم استخدام الأقراص المرنة عمليا.
2. محرك الأقراص المغناطيسية الصلبة (HDD - القرص الصلب)
إنه استمرار منطقي لتطوير تكنولوجيا تخزين المعلومات المغناطيسية. المزايا الرئيسية:
- سعة كبيرة؛
- البساطة وموثوقية الاستخدام؛
- القدرة على الوصول إلى ملفات متعددة في وقت واحد؛
- سرعة عالية في الوصول إلى البيانات.
العيب الوحيد الذي يمكننا تسليط الضوء عليه هو عدم وجود وسائط تخزين قابلة للإزالة، على الرغم من استخدام محركات الأقراص الصلبة الخارجية وأنظمة النسخ الاحتياطي حاليًا.
يوفر الكمبيوتر القدرة، باستخدام برنامج نظام خاص، على تقسيم قرص واحد بشكل مشروط إلى عدة أقراص. تسمى هذه الأقراص، التي لا توجد كجهاز فعلي منفصل، ولكنها تمثل جزءًا فقط من قرص فعلي واحد، بالأقراص المنطقية. يتم تعيين أسماء لمحركات الأقراص المنطقية باستخدام الأحرف اللاتينية [C:]، و[E:]، وما إلى ذلك.
3. محرك الأقراص المضغوطة (CD-ROM)
تستخدم هذه الأجهزة مبدأ قراءة الأخاديد على الطبقة الحاملة المعدنية للقرص المضغوط مع شعاع ليزر مركّز. يتيح هذا المبدأ تحقيق كثافة عالية لتسجيل المعلومات، وبالتالي سعة كبيرة بأبعاد قليلة. يعد القرص المضغوط وسيلة ممتازة لتخزين المعلومات، فهو رخيص، عمليا لا يخضع لأي تأثيرات بيئية، لن يتم تشويه المعلومات المسجلة عليه أو مسحها حتى يتم تدمير القرص فعليا، وسعةه 650 ميغابايت. لديها عيب واحد فقط - كمية صغيرة نسبيا من تخزين المعلومات.
4. دي في دي
أ)الاختلافات بين DVD والأقراص المضغوطة العادية
والفرق الأساسي بطبيعة الحال هو كمية المعلومات المسجلة. إذا كان بإمكانك كتابة 650 ميجابايت على قرص مضغوط عادي (على الرغم من وجود أقراص بسعة 800 ميجابايت مؤخرًا، ولكن لا يمكن لجميع محركات الأقراص قراءة ما هو مكتوب على مثل هذه الوسيلة)، فإن قرص DVD واحد يناسب من 4.7 إلى 17 جيجابايت. يستخدم DVD ليزرًا بطول موجي أقصر، مما أدى إلى زيادة كثافة التسجيل بشكل كبير، وبالإضافة إلى ذلك، يتضمن DVD إمكانية تسجيل المعلومات على طبقتين، أي أنه توجد طبقة واحدة على سطح القرص المضغوط، فوقها حيث يتم تطبيق طبقة أخرى شفافة، وتتم قراءة الأولى من خلال الثانية بالتوازي. هناك أيضًا اختلافات في وسائل الإعلام نفسها أكثر مما يبدو للوهلة الأولى. نظرًا لحقيقة زيادة كثافة التسجيل بشكل كبير وأصبح الطول الموجي أقصر، فقد تغيرت أيضًا متطلبات الطبقة الواقية - بالنسبة لأقراص DVD فهي 0.6 مم مقابل 1.2 مم للأقراص المضغوطة العادية. وبطبيعة الحال، سيكون القرص بهذا السماكة أكثر هشاشة مقارنة بالقرص الفارغ الكلاسيكي. لذلك، عادةً ما يتم ملء 0.6 مم أخرى بالبلاستيك على كلا الجانبين للحصول على نفس الـ 1.2 مم. لكن الميزة الرئيسية لهذه الطبقة الواقية هي أنه بفضل صغر حجمها، أصبح من الممكن تسجيل المعلومات على كلا الجانبين في قرص واحد، أي مضاعفة قدرتها، مع ترك الأبعاد كما هي تقريبًا.
ب)سعة دي في دي
هناك خمسة أنواع من أقراص DVD:
1. DVD5 – قرص أحادي الطبقة، أحادي الجانب، سعة 4.7 جيجابايت، أو ساعتين من الفيديو؛
2. DVD9 – قرص مزدوج الطبقة أحادي الجانب، سعة 8.5 جيجابايت، أو أربع ساعات من الفيديو؛
3. DVD10 – قرص ذو طبقة واحدة، مزدوج الجوانب، 9.4 جيجابايت، أو 4.5 ساعة من الفيديو؛
4. DVD14 - قرص مزدوج الوجه، طبقتان على جانب واحد وواحدة على الجانب الآخر، 13.24 جيجابايت، أو 6.5 ساعة من الفيديو؛
5. DVD18 - قرص مزدوج الطبقة، مزدوج الجوانب، سعة 17 جيجابايت، أو أكثر من ثماني ساعات من الفيديو.
المعايير الأكثر شعبية هي DVD5 وDVD9.
في)الاحتمالات
إن الوضع مع وسائط DVD يشبه الآن وضع الأقراص المضغوطة، التي ظلت لفترة طويلة تخزن الموسيقى فقط. الآن لا يمكنك العثور على الأفلام فحسب، بل يمكنك أيضًا العثور على الموسيقى (ما يسمى DVD-Audio) ومجموعات البرامج والألعاب والأفلام. وبطبيعة الحال، مجال الاستخدام الرئيسي هو إنتاج الأفلام.
ز)الصوت في DVD
يمكن ترميز الصوت في العديد من التنسيقات. أشهرها وأكثرها استخدامًا هي Dolby Prologic وDTS وDolby Digital بكافة إصداراتها. وذلك في الواقع بالتنسيقات المستخدمة في دور السينما للحصول على صورة صوتية أكثر دقة وملونة.
د)ضرر ميكانيكي
أقراص CD وDVD حساسة بنفس القدر للضرر الميكانيكي. أي أن الخدش هو خدش. ومع ذلك، نظرًا لكثافة التسجيل الأعلى بكثير، ستكون الخسائر على قرص DVD أكثر أهمية. توجد الآن برامج يمكنها استرداد المعلومات حتى من الأقراص التالفة، على الرغم من أنها تتخطى القطاعات التالفة.
لقد اجتذب السوق سريع النمو لمحركات الأقراص الصلبة المحمولة المصممة لنقل كميات كبيرة من البيانات انتباه إحدى أكبر الشركات المصنعة لمحركات الأقراص الثابتة. أعلنت شركة Western Digital عن إطلاق طرازين من الأجهزة يُطلق عليهما WD Passport Portable Drive. خيارات بسعة 40 و 80 جيجابايت معروضة للبيع. تعتمد محركات الأقراص المحمولة WD Passport على محركات الأقراص الثابتة WD Scorpio EIDE مقاس 2.5 بوصة. يتم تعبئتها في علبة متينة، ومجهزة بدعم تقنية Data Lifeguard، ولا تتطلب مصدر طاقة إضافيًا (يتم تشغيله عبر USB). تلاحظ الشركة المصنعة أن محركات الأقراص لا تسخن وتعمل بهدوء وتستهلك القليل من الطاقة.
6. محرك فلاش USB
نوع جديد من وسائط التخزين الخارجية للكمبيوتر، ظهر بسبب الاستخدام الواسع النطاق لواجهة USB (الحافلة العامة) ومزايا شرائح ذاكرة الفلاش. سعة كبيرة بما فيه الكفاية ذات حجم صغير، واستقلالية في استخدام الطاقة، وسرعة عالية في نقل المعلومات، والحماية من التأثيرات الميكانيكية والكهرومغناطيسية، والقدرة على استخدامها على أي جهاز كمبيوتر - كل هذا سمح لمحرك أقراص فلاش USB باستبدال كل ما هو موجود سابقًا أو التنافس معه بنجاح وسائط التخزين.
ترميز وقراءة المعلومات
يمكن للكمبيوتر الحديث معالجة المعلومات الرقمية والنصية والرسومية والصوتية والفيديو. يتم تقديم كل هذه الأنواع من المعلومات في الكمبيوتر في رمز ثنائي، أي أنه يتم استخدام أبجدية من القوة اثنين (حرفين فقط 0 و1). ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه من المناسب تمثيل المعلومات في شكل سلسلة من النبضات الكهربائية: لا يوجد نبض (0)، هناك نبض (1). عادةً ما يُطلق على هذا الترميز اسم ثنائي، ويُطلق على التسلسل المنطقي للأصفار والواحدات نفسها اسم لغة الآلة.
يحمل كل رقم من الكود الثنائي للجهاز كمية من المعلومات تساوي بت واحد. يمكن التوصل إلى هذا الاستنتاج من خلال النظر في أرقام أبجدية الآلة كأحداث محتملة بنفس القدر. عند كتابة رقم ثنائي، يمكنك اختيار حالة واحدة فقط من الحالتين المحتملتين، مما يعني أنه يحمل كمية من المعلومات تساوي 1 بت. لذلك، يحمل رقمان بتتين من المعلومات، وأربعة أرقام تحمل 4 بتات، وما إلى ذلك. لتحديد كمية المعلومات بالبتات، يكفي تحديد عدد الأرقام في كود الآلة الثنائية.
أ)ترميز المعلومات النصية
حاليًا، يستخدم معظم المستخدمين جهاز كمبيوتر لمعالجة المعلومات النصية، والتي تتكون من رموز: الحروف والأرقام وعلامات الترقيم، وما إلى ذلك. تقليديًا، من أجل ترميز حرف واحد، يتم استخدام كمية من المعلومات تساوي 1 بايت، أي I = 1 البايت = 8 بت. باستخدام صيغة تربط بين عدد الأحداث المحتملة K وكمية المعلومات I، يمكنك حساب عدد الرموز المختلفة التي يمكن تشفيرها (بافتراض أن الرموز هي أحداث محتملة): K = 2I = 28 = 256، أي لتمثيل المعلومات النصية ، يمكنك استخدام الحروف الأبجدية بسعة 256 حرفًا. جوهر الترميز هو أنه يتم تعيين رمز ثنائي لكل حرف من 00000000 إلى 11111111 أو رمز عشري مطابق من 0 إلى 255. ويجب أن نتذكر أنه في الوقت الحاضر
| الرمز الثنائي | الرمز العشري | كوي8 | CP1251 | CP866 | ماس | ايزو |
| 11000010 | 194 | ب | في | - | - | ت |
يستخدم الوقت المناسب لترميز الحروف الروسية خمسة رموز مختلفة
لن يتم عرض الجداول (KOI - 8، CP1251، CP866، Mac، ISO)، والنصوص المشفرة باستخدام جدول واحد بشكل صحيح في ترميز آخر. يمكن تمثيل ذلك بشكل مرئي كجزء من جدول ترميز الأحرف المدمج. يتم تعيين رموز مختلفة لنفس الكود الثنائي. ومع ذلك، في معظم الحالات، يعتني المستخدم بتحويل المستندات النصية، والبرامج الخاصة هي محولات مدمجة في التطبيقات.
ب)ترميز المعلومات الرسومية
في منتصف الخمسينيات، ولأول مرة، تم تنفيذ تمثيل البيانات في شكل رسومي لأجهزة الكمبيوتر الكبيرة التي كانت تستخدم في البحث العلمي والعسكري. بدون رسومات الكمبيوتر، من الصعب تخيل ليس فقط جهاز كمبيوتر، ولكن أيضا عالم مادي تماما، حيث يتم استخدام تصور البيانات في العديد من مجالات النشاط البشري. يمكن تقديم المعلومات الرسومية في شكلين: تمثيلي أو منفصل. اللوحة التي يتغير لونها باستمرار هي مثال على التمثيل التناظري، في حين أن الصورة المطبوعة باستخدام طابعة نافثة للحبر والتي تتكون من نقاط فردية بألوان مختلفة هي تمثيل منفصل. عن طريق تقسيم الصورة الرسومية (أخذ العينات)، يتم تحويل المعلومات الرسومية من النموذج التناظري إلى النموذج المنفصل. في هذه الحالة، يتم تنفيذ الترميز - تعيين قيمة محددة لكل عنصر في شكل رمز. عند تشفير صورة ما، يتم فصلها مكانيًا. يمكن مقارنتها ببناء صورة من عدد كبير من الأجزاء الملونة الصغيرة (طريقة الفسيفساء). يتم تقسيم الصورة بأكملها إلى نقاط منفصلة، ويتم تعيين رمز اللون لكل عنصر. في هذه الحالة، ستعتمد جودة التشفير على المعلمات التالية: حجم النقطة وعدد الألوان المستخدمة. كلما كان حجم النقطة أصغر، مما يعني أن الصورة مكونة من عدد أكبر من النقاط، زادت جودة التشفير. كلما زاد عدد الألوان المستخدمة (أي يمكن لنقطة الصورة أن تأخذ المزيد من الحالات المحتملة)، زادت المعلومات التي تحملها كل نقطة، وبالتالي، تزداد جودة التشفير. يمكن إنشاء الكائنات الرسومية وتخزينها بعدة أنواع - في شكل صورة متجهة أو كسورية أو نقطية. موضوع منفصل هو الرسومات ثلاثية الأبعاد (ثلاثية الأبعاد)، والتي تجمع بين الأساليب المتجهة والنقطية لتشكيل الصورة. تدرس طرق وتقنيات بناء نماذج ثلاثية الأبعاد للأشياء في الفضاء الافتراضي. يستخدم كل نوع طريقته الخاصة في تشفير المعلومات الرسومية.
في)تشفير المعلومات الصوتية
منذ الصغر، نتعرض لتسجيلات الموسيقى على وسائل الإعلام المختلفة: الأسطوانات، وأشرطة الكاسيت، والأقراص المدمجة، وما إلى ذلك. حاليًا، هناك طريقتان رئيسيتان لتسجيل الصوت: التناظرية والرقمية.ولكن لكي يتم تسجيل الصوت على أي وسيط، يجب تحويله إلى إشارة كهربائية. ويتم ذلك باستخدام الميكروفون. تحتوي أبسط الميكروفونات على غشاء يهتز تحت تأثير الموجات الصوتية. يتم توصيل ملف بالغشاء، ويتحرك بشكل متزامن مع الغشاء في مجال مغناطيسي. يحدث تيار كهربائي متناوب في الملف. تعكس تغيرات الجهد الموجات الصوتية بدقة. يسمى التيار الكهربائي المتناوب الذي يظهر عند مخرج الميكروفون التناظرية الإشارة. عند تطبيقها على إشارة كهربائية، فإن كلمة "تناظرية" تعني أن الإشارة مستمرة في الوقت والسعة. إنه يعكس بدقة شكل الموجة الصوتية أثناء انتقالها عبر الهواء. يمكن تمثيل المعلومات الصوتية في شكل منفصل أو تمثيلي. الفرق بينهما هو أنه مع التمثيل المنفصل للمعلومات، تتغير الكمية الفيزيائية فجأة ("السلم")، وتأخذ مجموعة محدودة من القيم. إذا تم تقديم المعلومات في شكل تناظري، فإن الكمية الفيزيائية يمكن أن تأخذ عددًا لا حصر له من القيم التي تتغير باستمرار. أسطوانة الفينيل هي مثال للتخزين التناظري للمعلومات الصوتية، حيث أن المسار الصوتي يغير شكله بشكل مستمر. لكن التسجيلات التناظرية على شريط مغناطيسي لها عيب كبير - وهو تقادم الوسيط. على مدار عام، قد يفقدها التسجيل الصوتي الذي كان يتمتع بمستوى طبيعي من الترددات العالية. تفقد سجلات الفينيل جودتها عدة مرات عند تشغيلها. ولذلك، تعطى الأفضلية للتسجيل الرقمي. في أوائل الثمانينات، ظهرت الأقراص المدمجة. إنها مثال على التخزين المنفصل للمعلومات الصوتية، حيث أن المسار الصوتي للقرص المضغوط يحتوي على مناطق ذات انعكاسات مختلفة. من الناحية النظرية، يمكن لهذه الأقراص الرقمية أن تستمر إلى الأبد إذا لم يتم خدشها، أي. مزاياها هي المتانة ومقاومة الشيخوخة الميكانيكية. ميزة أخرى هي أنه لا يوجد فقدان لجودة الصوت عند الدبلجة رقميًا. في بطاقات الصوت متعددة الوسائط، يمكنك العثور على مكبر صوت وميكروفون تناظري وخلاط. دعونا نفكر في عمليات تحويل الصوت من الشكل التناظري إلى الشكل الرقمي والعكس. إن الحصول على فكرة تقريبية عما يحدث في بطاقة الصوت الخاصة بك يمكن أن يساعدك على تجنب بعض الأخطاء عند التعامل مع الصوت. يتم تحويل الموجات الصوتية إلى إشارة كهربائية متناوبة تناظرية باستخدام الميكروفون. يمر عبر مسار الصوت ويدخل في محول تمثيلي إلى رقمي (ADC)، وهو جهاز يحول الإشارة إلى شكل رقمي. في شكل مبسط، مبدأ تشغيل ADC هو كما يلي: فهو يقيس سعة الإشارة على فترات زمنية معينة وينقل كذلك، عبر مسار رقمي، سلسلة من الأرقام التي تحمل معلومات حول التغيرات في السعة. أثناء التحويل من التناظري إلى الرقمي، لا يحدث أي تحويل فعلي. وكأنما يتم أخذ بصمة أو عينة من الإشارة الكهربائية، وهي نموذج رقمي لتقلبات الجهد في المسار الصوتي. إذا تم تصوير ذلك في شكل رسم تخطيطي، فسيتم تقديم هذا النموذج كسلسلة من الأعمدة، كل منها يتوافق مع قيمة عددية محددة. تكون الإشارة الرقمية بطبيعتها منفصلة - أي متقطعة - وبالتالي فإن النموذج الرقمي لا يتطابق تمامًا مع شكل الإشارة التناظرية. يتم إخراج الصوت الرقمي باستخدام محول رقمي إلى تناظري (DAC)، والذي يقوم، بناءً على البيانات الرقمية الواردة، بتوليد إشارة كهربائية بالسعة المطلوبة في الأوقات المناسبة.
قراءة المعلومات هي استرجاع المعلومات المخزنة في جهاز تخزين (الذاكرة) ونقلها إلى أجهزة الكمبيوتر الأخرى. يتم تنفيذ قراءة المعلومات أثناء معظم عمليات تشغيل الآلة، وفي بعض الأحيان تكون عملية مستقلة. قد تكون القراءة مصحوبة بتدمير (محو) المعلومات الموجودة في تلك الخلايا (المناطق) من الذاكرة التي تمت القراءة منها (كما هو الحال، على سبيل المثال، في الذاكرة الموجودة في النوى الفريتية)، أو يمكن أن تكون غير مدمرة (على سبيل المثال ، في الذاكرة على الأشرطة والأقراص المغناطيسية) وبالتالي السماح بإعادة استخدام المعلومات المسجلة مرة واحدة. تتميز قراءة المعلومات بالوقت الذي تقضيه مباشرة في إخراج البيانات من الذاكرة؛ يتراوح من عدة عشرات من النانو ثانية إلى عدة ميلي ثانية.
لنفكر في عملية قراءة المعلومات باستخدام مثال القرص المضغوط. تتم قراءة البيانات من القرص باستخدام شعاع ليزر بطول موجة 780 نانومتر. مبدأ قراءة المعلومات بالليزر لجميع أنواع الوسائط هو تسجيل التغيرات في شدة الضوء المنعكس. يركز شعاع الليزر على طبقة المعلومات في بقعة يبلغ قطرها حوالي 1.2 ميكرومتر. إذا تم تركيز الضوء بين الحفر (عند الهبوط)، فإن الثنائي الضوئي يسجل الإشارة القصوى. إذا ضرب الضوء الحفرة، يسجل الثنائي الضوئي شدة ضوء أقل. يكمن الاختلاف بين أقراص القراءة فقط وأقراص الكتابة مرة واحدة/الكتابة مرة واحدة في طريقة تكوين الحفر. في حالة قرص القراءة فقط، تكون الحفر نوعًا من بنية الإغاثة (محزوز حيود الطور)، حيث يكون العمق البصري لكل حفرة أقل بقليل من ربع الطول الموجي لضوء الليزر، مما يؤدي إلى طور فرق نصف طول موجي بين الضوء المنعكس من الحفرة والضوء المنعكس من الأرض. ونتيجة لذلك، لوحظ تأثير التداخل المدمر في مستوى الكاشف الضوئي وتم تسجيل انخفاض في مستوى الإشارة. في حالة CD-R/RW، الحفرة عبارة عن منطقة ذات امتصاص للضوء أكبر من الأرض (محزوز حيود السعة). ونتيجة لذلك، يكتشف الصمام الثنائي الضوئي أيضًا انخفاضًا في شدة الضوء المنعكس من القرص. يغير طول الحفرة سعة الإشارة المسجلة ومدتها.
تتم الإشارة إلى سرعة القراءة/الكتابة على القرص المضغوط كمضاعفات 150 كيلو بايت/ثانية (أي 153600 بايت/ثانية). على سبيل المثال، يوفر محرك ذو 48 سرعة أقصى سرعة لقراءة (أو كتابة) القرص المضغوط تبلغ 48 × 150 = 7200 كيلو بايت/ثانية (7.03 ميجابايت/ثانية).
آفاق التنمية
يتم تطوير وسائط التسجيل في ثلاثة اتجاهات رئيسية:
أ) زيادة كمية المعلومات المفيدة على وسيط معين (مهم بشكل خاص للأقراص الضوئية)؛
ب) تحسين جودة المعدات التقنية (وقت الوصول إلى المعلومات، وسرعة نقل البيانات)؛
ج) زيادة تدريجية في مستوى التوافق بين تنسيقات الوسائط المختلفة المستخدمة.
تشمل الأنواع الواعدة من وسائط الذاكرة ما يلي: Eye-Fi، والقرص المجسم متعدد الاستخدامات، وMillipede.
آي فاي- نوع من بطاقات ذاكرة فلاش SD مع عناصر الأجهزة التي تدعم تقنية Wi-Fi المدمجة في البطاقة.
يمكن استخدام البطاقات في أي كاميرا رقمية. يتم إدخال البطاقة في الفتحة المقابلة للكاميرا، حيث تتلقى الطاقة من الكاميرا وفي نفس الوقت تعمل على توسيع وظائفها. يمكن للكاميرا المجهزة بمثل هذه البطاقة نقل الصور أو مقاطع الفيديو الملتقطة إلى جهاز كمبيوتر، إلى الإنترنت إلى الموارد المبرمجة مسبقًا التي تقوم باستضافة الصور أو الفيديو لهذا النوع من المحتوى. تتم الإدارة والوصول إلى الإعدادات والتحكم في تشغيل هذه البطاقات عبر Wi-Fi من جهاز كمبيوتر شخصي أو كمبيوتر متوافق مع Mac من خلال المتصفح. تعمل البطاقة فقط من خلال شبكات Wi-Fi المسجلة مسبقًا؛ ويدعم تشفير WEP وWPA2.
تحديد:
سعة البطاقة: 2 أو 4 أو 8 جيجابايت
معايير الواي فاي المدعومة: 802.11b، 802.11g
أمان الواي فاي: WEP 64/128 الثابت، WPA-PSK، WPA2-PSK
أبعاد البطاقة: معيار SD - 32 × 24 × 2.1 ملم
وزن البطاقة: 2.835 جرام
قرص ثلاثي الأبعاد متعدد الأغراض (قرص ثلاثي الأبعاد متعدد الاستخدامات)- يجري تطوير تقنية واعدة لإنتاج الأقراص الضوئية، والتي تتضمن زيادة كبيرة في كمية البيانات المخزنة على القرص مقارنة بأجهزة Blu-Ray وHD DVD. ويستخدم تقنية تُعرف باسم التصوير المجسم، والتي تستخدم ليزرين، أحدهما أحمر والآخر أخضر، مدمجين في شعاع واحد متوازي. يقرأ الليزر الأخضر البيانات المشفرة في شبكة من طبقة ثلاثية الأبعاد قريبة من سطح القرص، بينما يستخدم الليزر الأحمر لقراءة الإشارات المساعدة من طبقة قرص مضغوط عادية في عمق القرص. يتم استخدام المعلومات المساعدة لتتبع موضع القراءة، على غرار نظام CHS الموجود في القرص الصلب العادي. على قرص مضغوط أو قرص DVD، يتم تضمين هذه المعلومات في البيانات. تصل السعة التخزينية المقدرة لهذه الأقراص إلى 3.9 تيرابايت (TB)، أي ما يعادل 6000 قرص مضغوط، أو 830 قرص DVD، أو 160 قرص Blu-ray أحادي الطبقة؛ سرعة نقل البيانات - 1 جيجابت/ثانية. كانت Optware ستطلق محرك أقراص بسعة 200 جيجابايت في أوائل يونيو 2006 وMaxell في سبتمبر 2006 بسعة 300 جيجابايت. في 28 يونيو 2007، تمت الموافقة على معيار HVD ونشره.
هيكل القرص المجسم (HVD).
1. قراءة/كتابة بالليزر الأخضر (532 نانومتر)
2. ليزر تحديد المواقع/الفهرسة باللون الأحمر (650 نانومتر)
3. الهولوغرام (البيانات)
4. طبقة البولي كربونات
5. طبقة فوتوبوليميرية (طبقة تحتوي على بيانات)
6. طبقات المسافة
7. طبقة مزدوج اللون
8. طبقة عاكسة من الألومنيوم (عاكسة للضوء الأحمر)
9. قاعدة شفافة
P. فترات الاستراحة
تعد Millipede تقنية تخزين جديدة نسبيًا يتم تطويرها بواسطة IBM. يتم استخدام مسبار مجهر مسبار المسح لقراءة المعلومات وتسجيلها. ويعمل علماء من جامعة العلوم والتكنولوجيا في بوهانج (كوريا الجنوبية) أيضًا على قضايا تتعلق بذاكرة الديدان الألفية. لقد كانوا الأوائل في العالم الذين ابتكروا مادة مناسبة لإنشاء ذاكرة مليليبيد. خصوصية الذاكرة المليليبيدية هي أن المعلومات يتم تخزينها في عدد كبير من الحفر النانوية التي تغطي سطح مادة العمل. علاوة على ذلك، فإن هذه الذاكرة غير متطايرة، ويتم تخزين البيانات فيها للمدة المطلوبة. لإنشاء نموذج أولي عملي للذاكرة المليليبيدية، قام مهندسو الإلكترونيات الكوريون بتطوير مادة بوليمر فريدة من نوعها. فقط بمساعدتها كان من الممكن إنشاء جهاز تخزين يعمل بثبات، وهو جاهز تقريبًا للتنفيذ في الإنتاج.
خاتمة
تم خلال الملخص النظر في الأنواع الرئيسية لحاملات المعلومات، ومبادئ تشفير وقراءة المعلومات، فضلاً عن آفاق تطوير حاملات المعلومات.
كما تم النظر في تاريخ وسائط المعلومات (الأشرطة المثقوبة، والبطاقات المثقوبة، والأشرطة المغناطيسية، والأقراص المغناطيسية القابلة للإزالة والدائمة، والأسطوانات المغناطيسية، وحزم الأقراص المغناطيسية القابلة للإزالة)؛ محركات الأقراص المرنة، ومحركات الأقراص الثابتة، والأقراص المضغوطة، وأقراص DVD، ومحركات أقراص USB المحمولة، ومحرك أقراص فلاش USB. تم أخذ الترميز (النص والرسومات والصوت) وقراءة المعلومات (باستخدام مثال قراءة المعلومات من قرص مضغوط) في الاعتبار. أكثر المنتجات الواعدة اليوم هي Eye-Fi، والقرص المجسم متعدد الاستخدامات، وMillipede.
تفرض عمليات ما قبل الطباعة متطلبات خاصة على أدوات التسجيل المستخدمة لتخزين المعلومات. هذه المتطلبات ليست فقط نتيجة للاحتياجات المستمرة المرتبطة بزيادة أحجام البيانات المخزنة التي تتم معالجتها أثناء إنتاج المنتجات المطبوعة. تعتبر الذاكرة ذات أهمية قصوى للنسخ الاحتياطي المستمر للبيانات داخل شبكة محطات العمل، وكذلك للنقل الآمن للبيانات وأرشفتها. وعلى الرغم من زيادة القدرة على نقل البيانات عبر الشبكات أو الإنترنت، فإن بيئات تخزين البيانات ستستمر في لعب دور مهم في تبادل المعلومات بين العميل والمقاول.
بفضل التقنيات الجديدة وعمليات التصنيع، تتزايد باستمرار قدرة الوسائط المستخدمة لتخزين المعلومات. هناك شروط مسبقة بأن يكون هذا النمو حوالي 80٪ سنويًا. ربما يتضمن جوهر زيادة أحجام تخزين البيانات مجموعة من العوامل التالية: زيادة كثافة التسجيل وعدد المسارات والاستخدام الأمثل لسطح الوسائط. إن القرص Superdisk الذي تبلغ سعته 120 ميجابايت مناسب حقًا للمهمة، على الرغم من كونه متطابقًا تقريبًا في المظهر مع القرص المرن مقاس 3.5 بوصة. ومع ذلك، فإن ذاكرة القرص الفائق أكبر بحوالي 83 مرة من ذاكرة القرص الأخير. ترد في الجدول معلومات حول سعة الذاكرة للوسائط المختلفة. 5.
تصنيف وسائط التخزين
يمكن تقسيم جميع وسائط التخزين المتوفرة حاليًا وفقًا لمعايير مختلفة. بادئ ذي بدء، يجب التمييز بين أجهزة تخزين المعلومات المتطايرة وغير المتطايرة.
تنقسم محركات الأقراص غير المتطايرة المستخدمة في أرشفة صفائف البيانات وحفظها إلى:
إذا كان الوصول السريع إلى المعلومات مطلوبًا، كما هو الحال عند إخراج البيانات أو نقلها، فسيتم استخدام الوسائط ذات القرص الدوار. بالنسبة للأرشفة التي يتم إجراؤها بشكل دوري (النسخ الاحتياطي)، على العكس من ذلك، فإن وسائط الشريط هي الأفضل. لديهم كميات كبيرة من الذاكرة مقترنة بسعر منخفض، على الرغم من الأداء المنخفض نسبيًا.
بناءً على الغرض منها، تنقسم وسائط التخزين إلى ثلاث مجموعات:
- توزيع المعلومات: الوسائط المسجلة مسبقًا مثل الأقراص المضغوطة أو أقراص DVD؛
- الأرشفة: وسائط لتسجيل المعلومات لمرة واحدة، مثل CD-R أو DVD-R (R (قابل للتسجيل) - للتسجيل)؛
- النسخ الاحتياطي (النسخ الاحتياطي) أو نقل البيانات: الوسائط مع إمكانية تسجيل المعلومات القابلة لإعادة الاستخدام، مثل الأقراص المرنة، والقرص الصلب، وMO، وCD-RW (RW (قابلة لإعادة الكتابة) - قابلة لإعادة الكتابة والأشرطة.
الأقراص المضغوطة وأقراص DVD (ROM وR وRW)
تم إنشاء القرص المضغوط في الأصل لتوزيع كميات كبيرة من المعلومات (مثل الموسيقى، وما إلى ذلك) بتكلفة معقولة. وفي الوقت نفسه، أصبحت وسيلة التخزين الأكثر استخدامًا لكميات صغيرة من البيانات، على سبيل المثال، للاستخدام الشخصي. في المستقبل المنظور، قد يتم استبدال الأقراص المضغوطة بأقراص DVD. تبلغ سعة ذاكرة DVD من 4.7 إلى 17 جيجابايت. يمكن استخدام DVD-ROM لتوزيع منتجات البرامج والوسائط المتعددة وبنوك البيانات وتسجيل الأفلام المميزة. أصبحت زيادة سعة الذاكرة هنا ممكنة بفضل تقنية الطبقة المزدوجة. يسمح لك بتطبيق طبقتين للتخزين على الجانبين العلوي والسفلي من القرص، مفصولتين بطبقة متوسطة شبه عاكسة. عند قراءة المعلومات، "يقفز" الليزر بين طبقتي التخزين.
القرص المضغوط، الذي يُطلق عليه لفترة وجيزة CD-R (أو DVD-R)، عبارة عن قرص ضوئي عالي الكثافة وقابل للتسجيل لمرة واحدة مقاس 5.25 بوصة. يمكن تسجيل مثل هذا القرص مرة واحدة فقط في جهاز تسجيل خاص. بعد ذلك، يمكن قراءة المعلومات باستخدام محرك الأقراص المضغوطة التقليدي. التطبيق النموذجي هو نقل المعلومات بكميات محدودة.
أكثر مرونة، ولكن أقل شيوعا هو CD-RW (قابل لإعادة الكتابة). يمكن إعادة كتابة وسيط التخزين القابل للإزالة هذا حتى 1000 مرة. أثناء التسجيل، تغير الطبقة المترسبة بنيتها من بلورية إلى غير متبلورة نتيجة للعملية الحرارية الضوئية. ونتيجة لذلك، تتغير الخصائص العاكسة للطبقة الداعمة في هذه الأماكن. يتم تحويل شدة الانبعاث المقابلة للانعكاس من المناطق الفاتحة أو المظلمة إلى أرقام ثنائية 1 أو 0.
محركات الأقراص القابلة للإزالة
يعتمد تشغيل محرك الأقراص القابل للإزالة على استخدام الطبقات المغناطيسية التي تعمل على التسجيل المتكرر للمعلومات.
استبدال الأقراص SyQuest.
سوبر ديسك، زيب، جاز.يعد القرص المرن مقاس 3.5 بوصة أكثر وسائط التخزين شيوعًا في العالم. هناك نظامان قيد التطوير حاليًا: تقنية ZIP الخاصة بشركة Iomega ونظام SuperDisk الخاص بشركة Imation (المعروف سابقًا باسم LS-120).
يوفر SuperDisk القدرة على تخزين 120 ميجابايت من المعلومات وهو مطابق تقريبًا في المظهر للقرص المرن التقليدي مقاس 3.5 بوصة. وسيلة التخزين غير مكلفة و"متوافقة في كلا الاتجاهين"، أي. يمكن لمحركات الأقراص الجديدة أيضًا قراءة وكتابة الأقراص المرنة الكلاسيكية بسعة 1.44 ميجابايت.
تبلغ سعة الأقراص المرنة Iomega ZIP ما بين 100 إلى 250 ميجابايت ويمكن مقارنتها من حيث السعر بوسائط SuperDisk. تعد الأقراص المرنة ZIP شائعة جدًا حاليًا في صناعة النشر، ومن هنا يمكننا أن نستنتج أن هناك حاجة مقابلة للوسائط القابلة للإزالة من هذا النوع. ZIP ليس "متوافقًا في كلا الاتجاهين" ويمكن لمحرك الأقراص التعامل مع وسائط ZIP فقط. وقت الوصول للمعلومات الموجودة على قرص ZIP أقصر من وقت الوصول إلى قرص SuperDisk.
تتمتع الأقراص المرنة "JAZ" مقاس 3.5 بوصة من شركة Iomega بسعة تخزين تصل إلى 2 جيجابايت. القرص المغناطيسي البصري (CD-MO). أصبحت الوسائط الضوئية الممغنطة، والتي تسمى اختصارًا MO، منتشرة على نطاق واسع. تتحدث سعة الذاكرة بوضوح لصالح هذه التقنية: 640 ميجابايت على محرك أقراص مقاس 3.5 بوصة و2.6 جيجابايت على محرك أقراص مقاس 5.25 بوصة. تطورهم سريع. بالفعل، تتحدث الشركات المصنعة مثل Sony وPhilips اليوم عن سعة 2.6 جيجابايت للوسائط مقاس 3.5 بوصة و10.4 جيجابايت للوسائط مقاس 5.25 بوصة. تحقق محركات MO معدلات نقل بيانات تبلغ 4 ميجابايت/ثانية ومتوسط أوقات وصول أقل من 25 مللي ثانية. يتم وضع البيانات وتسجيلها باستخدام الليزر.
الأقراص الصلبة.أخيرًا، يجب أن نذكر محركات الأقراص الثابتة، والتي تأتي بشكل قياسي مع كل جهاز كمبيوتر تقريبًا. وتتزايد سعة ذاكرة وسائط التخزين هذه باستمرار، وقد وصلت مؤخرًا إلى حوالي 80 جيجابايت للقرص مقاس 31/2 بوصة.
الأنواع الرئيسية لوسائل التخزين
حاملات المعلومات: الكائنات الحية، الجمادات والهياكل، الإشارة، العلامة، الرمز. يحمل أي كائن بعض المعلومات عن نفسه وعن الأشياء المحيطة به، أي أنه حامل للمعلومات.
هناك فكرة مفادها أن حاملي المعلومات لديهم خصائص مادية ومادية وعلائقية. الأول يشير إلى خصائص المواد التي تُصنع منها الحاملات؛ والثانية هي خصائص العمليات والحقول التي توجد بها الوسائط، والثالثة هي خصائص العناصر (الأنواع) التي تجعل من الممكن تمييز بعض الوسائط عن غيرها، على سبيل المثال، في الشكل والحجم. تنقسم الوسائط المادية إلى: محلية (كمبيوتر)، قابلة للتصرف (الأقراص المحمولة والأقراص المرنة) وموزعة (خطوط الاتصال). وفيما يتعلق بالأخيرة، ليس هناك رأي واضح لأن قنوات الاتصال يمكن تمثيلها كحاملات للبيانات، ولكنها في نفس الوقت هي وسيلة نقلها.
عادة تحت ناقلات المعلوماتتشير ضمنًا إلى الاسم المقبول عمومًا لنموذجها، أي: ورق (كتاب، كتيب، وما إلى ذلك)، سجل (أسطوانة جرامافون، لوحة فوتوغرافية)، فيلم (صورة، فيلم، فيلم أشعة سينية)، شريط صوتي، قرص مرن، شكل مصغر (فيلم فوتوغرافي، ميكروفيلم، ميكروفيش)، شريط فيديو، قرص مضغوط (
سي دي، دي في دي) إلخ.هذه الوسائط معروفة منذ زمن طويل: الحجر (اللوحات الصخرية والألواح الحجرية) والألواح الطينية والرق والبردي ولحاء البتولا وغيرها. ثم ظهرت الوسائط التالية: الورق، والبلاستيك، والمواد الفوتوغرافية، والمواد المغناطيسية والبصرية، وغيرها.
وهي مقسمة حاليًا إلى: تقليدية ومقروءة آليًا. تحت تقليديسوف نفهم وسائط المعلومات التالية: الورق، والقماش، والبلاستيك (أسطوانة الحاكي)، والأشرطة المغناطيسية (أشرطة الصوت والفيديو)، والمواد الفوتوغرافية (الأفلام الفوتوغرافية، وألواح الصور الفوتوغرافية، وطباعة الصور الفوتوغرافية، والوسائط الدقيقة)، وما إلى ذلك. ل الوسائط المقروءة آليًانحن نشمل: الأقراص المرنة (الأقراص المغناطيسية المرنة)، والأقراص المغناطيسية الصلبة والمدمجة (البصرية والمغناطيسية الضوئية وغيرها)، وبطاقات الفلاش ووسائط التخزين الأخرى المخصصة للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر والمجمعات والأنظمة والشبكات. يتم تسجيل المعلومات على وسيط عن طريق تغيير الخصائص الفيزيائية أو الكيميائية أو الميكانيكية لوسيط التخزين.
يتم عرض متغير لتصنيف وسائط التخزين المستخدمة في تكنولوجيا الكمبيوتر في الشكل. 5-1.
أرز. 5-1. تصنيف وسائط التخزين المستخدمة
في تكنولوجيا الكمبيوتر
لاحظ أن هذا التقسيم مشروط. على سبيل المثال، باستخدام أجهزة خاصة على أجهزة الكمبيوتر، يمكنك العمل مع أشرطة الصوت والفيديو العادية، وأجهزة تسجيل البيانات وتخزينها على المدى الطويل (اللافتات) تستخدم الوسائط المغناطيسية المعروفة (الأشرطة المغناطيسية)، وما إلى ذلك. لذلك، سوف نشير إلى الوسائط التقليدية على أنها بيانات ذات طبيعة تناظرية، ويمكن قراءتها آليًا، أي أنها تستخدم في أجهزة الكمبيوتر، كبيانات رقمية أو موارد معلومات إلكترونية (EIR).
دعونا نعطيهم وصفا موجزا.
قرص القرص المغناطيسي البصري (MO) محاط بغلاف بلاستيكي (خرطوشة). يعد MO-disk جهازًا عالميًا وسريعًا وموثوقًا للغاية لنقل المعلومات وتخزينها. تتميز بالكثافة العالية لتسجيل المعلومات.تبلغ سعة الأقراص التي يبلغ قطرها 3.5 بوصة 128 ميجا بايت - 1.3 جيجا بايت، وبقطر 5.25 بوصة - من 2.3 إلى 9.1 جيجا بايت. سرعة دوران القرص – 2000 دورة في الدقيقة.
