Studrb.ru банк рефератов
Консультация и поддержка студентов в учёбе

Главная » Бесплатные рефераты » Бесплатные рефераты по информатике »

Устройства для долговременного хранения данных на ПК

Устройства для долговременного хранения данных на ПК [28.05.12]

Тема: Устройства для долговременного хранения данных на ПК

Раздел: Бесплатные рефераты по информатике

Тип: Курсовая работа | Размер: 0.97M | Скачано: 304 | Добавлен 28.05.12 в 14:05 | Рейтинг: 0 | Еще Курсовые работы

Вуз: ВЗФЭИ

Год и город: Пенза 2012


Оглавление:

Введение 3

I. Теоретическая часть 5

Введение 5

1. Основные понятия 6

2. Классификация устройств долговременного хранения информации 7

3. Подробная характеристика устройств долговременного хранения информации 9

3.1 Накопители на жестких магнитных дисках 9

3.2 Оптические диски 12

3.3 Флэш-память 16

Заключение 17

II. Практическая часть 18

Список использованной литературы 26

 

Введение

В компьютерах хранения информации выделяют следующие основные типы памяти: внутренняя память, кэш-память и внешняя память. Кроме того, в ЭВМ могут присутствовать различные специализированные виды памяти, характерные для тех или иных устройств вычислительной системы, например, видеопамять. В теоретической части данной курсовой работы будут рассматриваться устройства долговременного хранения информации. Такие устройства относятся к внешней памяти компьютера и позволяют сохранять информацию для последующего ее использования независимо от того, включен или выключен компьютер.

Современное общество характеризуется интенсивным развитием технических и программных средств. На основе своевременного пополнения, накопления, переработки информационного ресурса возможно рациональное управление и принятие верных решений. Особенно важным это является для сферы экономики. Постоянный рост информационных потоков предъявляет повышенные требования к применению устройств хранения данных. В этой связи рассмотрение вопроса, касающегося средств долговременного хранения информации, представляется весьма актуальным.

Данная тема будет раскрыта с помощью следующих вопросов:

1.     Основные понятия;

2.     Классификация устройств долговременного хранения информации;

3.     Подробная характеристика устройств долговременного хранения информации.

В практической части курсовой работы будет решена задача:

В организации ведется журнал расчета подоходного налога с зарплат сотрудников с точки зрения подразделений. Виды подразделений представлены на рис. 1. При этом работает следующее правило:

Все вычеты предоставляются согласно таблице (рис. 2) только работникам «основного» места работы, остальные работники платят налог с общей суммы.

Данная курсовая работа выполнялась на ПКIBM стандартной конфигурации, включающей  системный блок, монитор, клавиатуру, мышь со следующими характеристиками: 64-разрядный микропроцессор AMDAthlonIIX3 3,0 ГГц, ОЗУ 8192 Мб, видеокарта NVIDIAGeForce GTX 550 Ti 1024 Мб,  жесткий диск WD с объемом 2 Тб, DVD-RWNEC, монитор LG 22" с разрешением 1920х1080.  Работа велась в ОС Windows 7 Максимальная  с использованием текстового редактора MicrosoftOfficeWord 2010, табличного процессора MicrosoftOfficeExcel 2010, входящих в интегрированный ППП MicrosoftOffice 2010 ProfessionalPlus.

 

I.  Теоретическая часть

Введение

Устройства хранения информации (внешняя память) – компоненты компьютера, позволяющие практически неограниченное время сохранять большие объемы информации без потребления электроэнергии (энергонезависимые).

Первыми такими устройствами для ПК были Floppy-дисководы (FDD) и сменные дискеты – вначале пятидюймовые (5,25”) емкостью 360 Кб и 1,2 Мб, затем трехдюймовые (3,5”) емкостью 1, 44 Мб. В настоящее время применяются редко в связи с широким распространением устройств флэш-памяти емкостью в несколько гигабайт.

Характерной особенностью внешней памяти является то, что ее устройства оперируют блоками информации, но никак не байтами или словами, как это позволяет оперативная память. Эти блоки обычно имеют фиксированный размер, кратный степени числа 2. Блок может быть переписан из внутренней памяти во внешнюю или обратно только целиком, и для выполнения любой операции обмена с внешней памятью требуется специальная процедура (подпрограмма). Процедуры обмена с устройствами внешней памяти привязаны к типу устройства, его контроллеру и способу подключения устройства к системе (интерфейсу).

Внешняя память используется для долговременного хранения больших объемов информации. В современных компьютерных системах в качестве устройств внешней памяти наиболее часто применяются:

• накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД)

• накопители на гибких магнитных дисках (НГМД)

• накопители на оптических дисках

• магнитооптические носители информации.[7]

 

1.    Основные понятия

Внешняя память - это память, реализованная в виде внешних, относительно материнской платы, устройств с разными принципами хранения информации и типами носителя, предназначенных для долговременного хранения информации. В частности, во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера. Устройства внешней памяти могут размещаться как в системном блоке компьютера, так и в отдельных корпусах. Физически, внешняя память реализована в виде накопителей.

Накопители - это запоминающие устройства, предназначенные для продолжительного (что не зависит от электропитания) хранения больших объемов информации. Емкость накопителей в сотни раз превышает емкость оперативной памяти или вообще неограниченная, когда речь идет о накопителях со сменными носителями. [7]

Носитель - это физическая среда хранения информации, по внешнему виду может быть дисковым или ленточным. По принципу запоминания различают магнитные, оптические и магнитооптические носители. Ленточные носители могут быть лишь магнитными, в дисковых носителях используют магнитные, магнитооптические и оптические методы записи-считывания информации.

 

2.    Классификация устройств долговременного хранения информации

В качестве накопителей информации используются внешние ЗУ, которые реализуются в виде соответствующих технических средств для хранения информации. Все накопители, применяемые в ПК, по конструктивному исполнению унифицированы. Их типоразмеры стандартизированы: наиболее жестко задается ширина и высота устройств, глубина ограничена только максимально допустимым значением. Такая стандартизация необходима для унификации конструктивных отсеков корпусов ПК. [5, c.154]

Внешняя память может быть с произвольным доступом и последовательным доступом. Устройства памяти с произвольным доступом позволяют получить доступ к произвольному блоку данных примерно за одно и то же время доступа. Устройства памяти споследовательным доступом позволяют осуществлять доступ к данным последовательно, т.е. для того, чтобы считать нужный блок памяти, необходимо считать все предшествующие блоки.

Выделяют следующие основные типы устройств памяти:

1. Накопители на жёстких магнитных дисках(винчестеры, НЖМД) - несъемные жесткие магнитные диски. Они относятся к внешним ЗУ с прямым доступом к данным и подразделяются на внутренние, устанавливаемые в системный блок компьютера и внешние (переносные) по отношению к системному блоку.

2. Накопители на гибких магнитных дисках (флоппи-дисководы, НГМД) – устройства для записи и считывания информации с небольших съемных магнитных дисков (дискет), упакованные в пластиковый конверт (гибкий - у 5,25 дюймовых дискет и жесткий у 3,5 дюймовых). Относятся к внешним ЗУ с прямым (произвольным) доступом к данным, хранящихся на магнитном диске и предназначены для долговременного хранения относительно небольших объемов информации.

3. Накопители информации на оптических дисках относятся к внешним ЗУ с прямым (произвольным) доступом к данным и предназначены для долговременного хранения относительно больших объемов информации (сотни мегабайт и десятки гигабайт).

4. Накопители информации на основе флэш-памяти относятся к внешним ЗУ с прямым (произвольным) доступом к данным и предназначены для долговременного хранения относительно небольших объемов информации (единицы гигабайт).

5. Накопители на магнитных лентах (НМЛ)– устройства считывания данных с магнитной ленты, которые относятся к внешним ЗУ с последовательным доступом. Такие накопители достаточно медленные, хотя и большой ёмкости. Современные устройства для работы с магнитными лентами – стримеры – имеют увеличенную скорость записи 4 - 5Мбайт в сек. Существуют также, устройства позволяющие записывать цифровую информацию на видеокассеты, что позволяет хранить на 1 кассете 2 Гбайта информации. Магнитные ленты обычно используются для создания архивов данных для долговременного хранения информации.

6. Перфокарты – карточки из плотной бумаги и перфоленты – катушки с бумажной лентой, на которых информация кодируется путем пробивания (перфорирования) отверстий. Для считывания данных применяются устройства последовательного доступа.

В настоящее время устройства с последовательным доступом к данными НГМД морально устарели и не применяются, поэтому подробно мы их рассматривать не будем.

 

3.    Подробная характеристика устройств долговременного хранения информации

3.1 Накопители на жестких магнитных дисках

 

Накопитель на жестких магнитных дисках, или винчестер – энергозависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Данные, хранящиеся на жестком диске, не теряются при выключении компьютера, что делает жесткий диск идеальным для длительного хранения программ и файлов данных, а также самых важных программ операционной системы (ОС). Эта его способность позволяет доставать жесткий диск из одного компьютера и вставлять в другой.

Внутри запечатанного жесткого диска находятся один или больше несгибающихся дисков, покрытых металлическими частицами. Каждый диск имеет головку (электромагнит), встроенную в шарнирный рычаг, который движется над диском при его вращении. Головка намагничивает металлические частички, заставляя их выстраиваться для представления нулей и единиц двоичных чисел (Рис. 1). Моторы, двигающие диск и рычаг, обычно подвергаются износу. Избежать износа удается только головке, поскольку она никогда не соприкасается с поверхностью диска.

Название «винчестер» накопитель получил благодаря фирме IBM, которая в 1973 году выпустила жёсткий диск модели 3340, впервые объединивший в одном неразъёмном корпусе пластины диска и считывающие головки. При его разработке инженеры использовали краткое внутреннее название «30-30», что означало два модуля (в максимальной компоновке) по 30 Мб каждый. Кеннет Хотон, руководитель проекта, по созвучию с обозначением популярного охотничьего ружья «Winchester 30-30» предложил назвать этот диск «винчестером».

Перед использование новые жесткие диски нужно отформатировать. Этот процесс состоит в прокладывании магнитных концентрических дорожек и в их разбивке на маленькие сектора, как куски в торте. Но если на жестком диске были записаны данные, то его форматирование приведет к полному их уничтожению.

За счет большего количества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная емкость жесткого диска может достигать 150-200 Гбайт. Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика (может достигать 133 Мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков (до 7500 оборотов/мин). [1, c.76-77]

Среди других параметров отмечают:

1)    емкость кэш-памяти - во всех современных дисковых накопителях устанавливается кэш-буфер, ускоряющий обмен данными; чем больше его емкость, тем выше вероятность того, что в кэш-памяти будет необходимая информация, которую не надо считывать с диска (этот процесс в тысячи раз медленней); емкость кэш-буфера в разных устройствах может изменяться в границах от 64 Кбайт до 2Мбайт;

2)    среднее время доступа - время (в миллисекундах), на протяжении которого блок головок смещается с одного цилиндра на другой. Зависит от конструкции привода головок и составляет приблизительно 10-13 мс ;

3)    время задержки - это время от момента позиционирования блока головок на нужный цилиндр до позиционирования конкретной головки на конкретный сектор, другими словами, это время поиска нужного сектора;

4)    скорость обмена - определяет объемы данных, которые могут быть переданы из накопителя к микропроцессору и в обратном направлении за определенные промежутки времени; максимальное значение этого параметра равно пропускной способности дискового интерфейса и зависит от того, какой режим используется. [7]

В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы (пластины носителей, магнитные головки и пр.), поэтому в целях сохранения информации и работоспособности жесткие диски необходимо оберегать от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

Лидеры рынка дисков класса 7200/3.5”, компанииSeagate, Maxtor иWD, выпускают также внешние жесткие диски, выполненные в отдельном корпусе с блоком питания, интерфейсом USB илиIEEE1394 (FireWire).

Жесткий диск, независимо от наличия или отсутствия дисковода для гибких дисков, всегда принято называть «С».

 

3.2 Оптические диски

Кроме дисководов для работы с гибкими дисками в состав персональных компьютеров обычно включаются устройства для работы с оптическими (лазерными) дисками, которые имеют диаметр 5,25 дюйма (133 мм).

Дисковод CD-ROM

В 1995 году в базовой конфигурации ПК появился первый привод оптических дисков – CD-ROM (CompactDiskReadOnlyMemory, постоянное запоминающее устройство компакт-дисков) (Рис.3). Устройство использовало многослойные компакт-диски диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм, емкость диска 650 – 700 Мбайт.

CD-диск состоит из 4-х слоев (сверху-вниз):

1)    Защитный слой из поликарбоната;

2)    Слой для записи информации;

3)    Отражающий слой;

4)    Основа из поликарбоната.

Процесс изготовления диска состоит из операций напылением серебра или золота отражающего слоя на основу, нанесения на него прозрачного слоя для записи информации и выдавливании на нем углублений, образующих спиральную дорожку, идущую от центра диска к его краю. Для штамповки диска используют матрицу-прототип (мастер-диск) будущего диска. После этого на поверхность диска наносят защитный слой из прозрачного пластика.

CD-ROM считывает информацию с диска с помощью лазерного луча с длиной волны 780 нм, который по разному отражается от поверхности диска (land) и углублений на поверхности (pit). Минимальный размер пита составляет 0,88 мкм, шаг дорожек – 1,5 мкм. [1, 78-79]

Основные характеристики CD-ROM:

1)    Скорость передачи данных – измеряется в кратных долях скорости проигрывателя аудио компакт-дисков и характеризует максимальную скорость, с которой накопитель пересылает данные в оперативную память компьютера;

2)    Время доступа – время, нужное для поиска информации на диске, измеряется в миллисекундах.

Дисковод CD-RW

Устройство используется для записи информации на диски CD-R (однократная запись) и CD-RW (CD-ReWritable – перезаписываемый диск).

Внешне он похож на CD-ROM и совместим с ним по размерам дисков и форматам записи. Запись данных осуществляется с помощью специального программного обеспечения или средств операционной системы.

CD-R или CD-RW имеет 4 слоя (сверху-вниз):

1)    Защитный слой из поликарбоната;

2)    Активный слой для записи информации;

3)    Отражающий слой;

4)    Основа из поликарбоната. [1, c.81]

Дисковод DVD-ROM

Дальнейшее развитие технологий изготовления компакт-дисков привело к созданию дисков с высокой плотностью записи, которые получили название цифровых универсальных дисков (DVD – DigitalVersatileDisk). В таких дисках используется спиральная дорожка записи – чтения данных с уменьшенными промежутками между соседними витками. Помимо этого впадины и выступы имеют меньший размер по сравнению с компакт-дисками. Это позволило увеличить объем информации на диске до 4,7 Гбайт.

По структуре данных DVD бывают:

§  DVD-Video(только для чтения) – содержат фильмы (видео, звук);

§  DVD-Audio – содержат аудиоданные высоко качества;

§  DVD-Data – содержат любые данные.

Как носители DVD бывают:

§  DVD-ROM – диски, изготовленные методом инжекционного литья (литья под давлением из прочного пластика-поликарбоната);

§  DVD-R – диски однократной записи – формат, разработанный компанией Pioneer. Технология записи аналогична CD-R и базируется на необратимом изменении под воздействием лазера спектральных характеристик информационного слоя, покрытого специальным органическим составом. На диски DVD-R могут быть записаны как компьютерные данные, мультимедийные программы, так и видео, аудио информация;

§  DVD+RW — диски многократной (RW — ReWritable) записи. На дисках DVD+RW записывают и видео, и звук, и компьютерные данные. Диски DVD+RW можно перезаписывать около 1000 раз;

§  DVD-RW — формат многократной записи, разработанный компанией Pioneer. Диски формата DVD-RW вмещают 4,7 ГБ на одну сторону, выпускаются в односторонней и двусторонней модификациях и могут быть использованы для хранения видео, аудио и других данных. Диски формата DVD-RW могут быть перезаписаны до 1000 раз и читаются на приводах DVD-ROM первого поколения;

§  DVD-RAM — диски многократной записи (RAM — RandomAccessMemory) - формат, разработанный компаниями Panasonic, Hitachi, Toshiba. Первое поколение дисков DVD-RAM вмещало 2.6 ГБ на сторону. Диски современного - второго - поколения несут 4.7 ГБ на стороне или 9.4 ГБ для двусторонней модификации. Важнейшие достоинства дисков формата DVD-RAM - это перезапись до 100 000 раз, наличие механизма коррекции ошибок записи.

ДисководыBlu-Ray и HD

В 2002 году представители девяти лидирующих высокотехнологических компаний Sony, Panasonic, Samsung, LG, Philips, Thomson, Hitachi, SharpиPioneer на совместной пресс-конференции объявили о создании и продвижении нового формата оптических дисков большой емкости под названием Blu-RayDisk – перезаписываемый диск следующего поколения со стандартным CD/DVD размером 12 см с максимальной емкостью записи на один слой и одну сторону до 27 Гб.

Формат HDDVD был предложен компаниями Toshiba и NEC на сессии DVDForumв августе 2003 года. В феврале 2008 года стало известно о фактической победе Blu-RayнадHDDVD: компания Toshiba сообщила о полном сворачивании работ в этом направлении. Производство фильмов и других программ на HDDVD также прекращено.

ТехнологииBlu-RayиHD создавались в первую очередь для записи, хранения и воспроизведения видео и аудио информации, однако на эти диски можно записать и просто данные. Формат Blu-Rayпредполагает работу с видеопотоком разрешения до 1080p, звуком вплоть до 7.1 и поддержкой протокола защиты информации HDCP. Поддерживаются алгоритмы кодирования видео – MPEG-2 HD, VC1 (VideoCodec 1, базируется на WindowsMediaVideo 9) иH.264/MPEG-4 AVC, форматы звука – AC3,MPEG1,MPEGLayer2. Для цифровых видеоплееров формата Blu-Rayдекодирование будет осуществляться аппаратно, для компьютерных приводов – программно.

Blu-Ray устройства имеют высокую скорость пересылки данных. Согласно спецификации максимальная скорость пересылки данных между Blu-Ray приводом и целевым устройством может достигать 36 Мбит/с. [1, c.84-85]

 

3.3  Флэш-память

Флэш-память появилась довольно давно (первые образцы были разработаны компанией Toshiba еще в 1984 году), однако ее массовое использование началось с широким распространением цифровых фотокамер. Сегодня производители выпускают флэш-память нескольких типов:

§ Флэш-карты (Рис. 4)CompactFlash (CF), SmartMedia (SM), MultiMediaCard (MMC), SecureDigital (SD), MemoryStickPRO (MSPRO), MemoryStick (MS) иxD-Picture (xD) –для работы с ними необходимо устройство чтения флэш-карт;

§  USB-флэш-память самодостаточна и не требует применения дополнительных устройств для записи и чтения информации, имеет разъем для подключения к USB-порту ПК. [5, c. 158]

Флэш-память – разновидность ЭСППЗУ, ее полное название FlashEraseEEPROM (ElectronicallyErasableProgrammableROM) можно перевести как «быстро электрически стираемое программируемое  постоянное запоминающее устройство». Другими словами, флэш-память – это энергозависимая (не потребляющая энергии при хранении данных) перезаписываемая память, содержимое которой можно быстро стереть.

В качестве скоростного и универсального накопителя для переноса достаточно большого объема данных удобно использовать USB-флэш-память. [1, c. 89-90]

 

Заключение

Итак, в теоретической части курсовой работы были рассмотрены устройства долговременного хранения данных на ПК.

Для работы с внешней памятью необходимо наличие накопителя (устройства, обеспечивающего запись и (или) считывание информации) и устройства хранения — носителя.

Основные виды накопителей:

• накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);

• накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);

• накопители CD-ROM, CD-RW, DVD;

Им соответствуют основные виды носителей:

• гибкие магнитные диски (FloppyDisk) (диаметром 3,5’’ и ёмкостью 1,44 Мб; диаметром 5,25’’ и ёмкостью 1,2 Мб (в настоящее время устарели и практически не используются, выпуск накопителей, предназначенных для дисков диаметром 5,25’’, тоже прекращён)), диски для сменных носителей;

• жёсткие магнитные диски (HardDisk);

• диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD;

• флэш-память.

На сегодняшний день оптимальными устройствами для долговременного хранения данных, в зависимости от сроков, объема и целей хранения, являются: DVD-диски, жесткие диски, Flash-память.

 

 

II.      Практическая часть

Общая характеристика задачи

В организации ведется журнал расчета подоходного налога с зарплат сотрудников с точки зрения подразделений. Виды подразделений представлены в рис. 5. При этом работает следующее правило:

Все вычеты предоставляются согласно таблице (Рис. 6) только работникам «основного» места работы, остальные работники платят налог с общей суммы.

  1. Построить таблицы по приведенным ниже данным (Рис. 5-7).
  2. Организовать межтабличные связи для автоматического заполнения графы документа «Журнал расчета налога на доходы физических лиц (НДФЛ)» «Наименование подразделения», «НДФЛ» (Рис. 7).
  3. Настроить проверку в поле «Вид места работы» на вводимые значения с выводом сообщения об ошибке.
  4. Определить помесячную сумму уплаченного сотрудником налога (за несколько месяцев).
  5. Определить общую сумму НДФЛ по каждому подразделению.
  6. Определить общую перечисляемую организацией сумму НДФЛ за месяц.
  7. Построить гистограмму по данным сводной таблицы.

 

Решение смотрите в файле

 

Список использованной литературы

  1. Грошев А. С Информатика: Учебник для вузов. – Архангельск, Арханг. гос. техн. ун-т, 2010.
  2. Информатика: Лабораторный практикум для студентов 2 курса всех специальностей. – М.: Вузовский учебник, 2006.
  3. КОПРы по информатике.
  4. Одинцов Б. Е., Романов А. Н. Информатика в экономике: Учеб.пособие. – М.: Вузовкий учебник, 2008.
  5. Яшин В. М. Информатика: аппаратные средства ПК: Учеб.пособие. – М.: ИНФРА-М, 2008.

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы

Бесплатная оценка

0
Размер: 0.97M
Скачано: 304
Скачать бесплатно
28.05.12 в 14:05 Автор:

Понравилось? Нажмите на кнопочку ниже. Вам не сложно, а нам приятно).


Чтобы скачать бесплатно Курсовые работы на максимальной скорости, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Важно! Все представленные Курсовые работы для бесплатного скачивания предназначены для составления плана или основы собственных научных трудов.


Друзья! У вас есть уникальная возможность помочь таким же студентам как и вы! Если наш сайт помог вам найти нужную работу, то вы, безусловно, понимаете как добавленная вами работа может облегчить труд другим.

Добавить работу


Если Курсовая работа, по Вашему мнению, плохого качества, или эту работу Вы уже встречали, сообщите об этом нам.


Добавление отзыва к работе

Добавить отзыв могут только зарегистрированные пользователи.


Похожие работы

Консультация и поддержка студентов в учёбе