Giống như nguyên tắc phát sáng của đèn neon. Màn hình plasma có màu đặc trưng là xanh hoặ vàng đỏ. Gồm nhiều ô khi trơ được hàn kín tương ứng với các điểm ảnh. Mỗi ô khí trơ có hai điện cực. khi hiệu điện thế vượt quá một giới hạn nhất định, khí trơ sẽ ion hóa và phát sáng. Nguyên tắc điều khiển loại màn hình này đơn giản hơn LCD, nhược điểm là thời gian làm việc ngắn tiêu thụ nhiều năng lượng, độ tương phản thấp .
5.5 Thiết bị chiếu hình vi cơ Bộ xử lý quang số
Tương tự như quá trình phát triển của thiết bị ghi âm , công nghệ hiển thị hình ảnh từ tín hiệu tương tụ sang công nghệ xử lý quang số DLP. Công nghê này dựa trên một thiết bị MEMS siêu nhỏ . DMD được sản xuất tương thích với công nghệ CMOS là một gương siêu nhỏ điều khiển bằng lực tĩnh điện. Khi một nguồn sáng chiếu lên nó sẽ được phản xạ qua thấu kính hoặc đánh chêch khỏi thấu kính tùy
theo trạng thái của gương. Giá trị mức xám được điều biến qua cường độ nguồn sáng màu được tào ra bằng 3 bộ lọc cho 3 DMD riêng biệt.
Nguồn sáng được điều biến thành những xung ngắn với chiều dài xung thay đổi. độ sáng của điểm hình được điều biến với chiều dài xung. Xung ánh sáng được DMD tạ ra bằng cách quay từ vị trí 0 sang 1 rất nhanh
DMD còn được ứng dụng trong máy in laser thay thế cho tia quét .
Thiết bị chiếu laser
Nguyên tắc gần giống như màn hình âm cực nhưng thay vì chiếu tia âm cực lên màn hiện sáng LDT chiếu 3 tia laser 3 màu :đỏ xanh lục,xanh biển lên mặt phẳng bất kỳ. Tia sáng được quét dọc lên màn hình bởi một gương đa giác với tốc độ 1000 vòng 1 giây tia laser chuyển động với tốc độ 90km/s. đối với hệ thông LDT kích thước ảnh chỉ phụ thuộc vào khoảng cách máy chiếu với màn hình, không cần chỉnh lại độ nét khi khoảng cách thay đổi.
5.6 Thẻ điều hợp hiển thị:
tiếp qua địa chỉ bộ nhớ .Tài nguyên xử lý không bị ảnh hưởng nhiều nếu máy làm việc trong chế độ văn bản.Trong máy tính hiện đại ,máy làm việc trong chế độ độ họa ,số điểm ảnh và số màu trong chế độ này rất lớn .Nếu không có trợ giúp từ bên ngoài bộ xử lý phải dùng phần lớn tài nguyên của nó để điều hợp hiển thị đồ họa.Để giải quyết vấn đề này ,nhiều nhà sản xuất cho ra đời loại thẻ điều hợp hiển thị có tên là bộ gia tốc đồ họa các thẻ này xử lý đồ họa ngay tại bộ xử lý của nó nên làm giảm nhiều gánh nặng cho bộ vi xử lý ,và làm việc hiệu quả hơn rất nhiều.
Hình 5.1 Tỷ lệ kích thước các chuẩn hiển thị đồ họa 640x480 (VGA) 800x600(SVGA) 1024x768(XGA) 1280x1024(SXGA) 1600x1200(UXGA)
CHƯƠNG 6
THIẾT BỊ LƯU TRỮ DỮ LIỆU
6.1Đĩa từ:
6.1.1 Ổ đĩa mềm. Đĩa mềm:
Ổ đĩa mềm là hệ thống cơ điện tử dung để đọc ghi các thong tin trên đĩa mềm .Nhiệm vụ của ổ đĩa mềm là /ghi thong tin trên đĩa mềm kích thước 3,5 inchess hoặc 5,25 inches.Hiện nay chỉ dung loại 3,5 inches còn cá loại khác đã lỗi thời.
a.Cấu tạo của ổ đĩa mềm :
*Ổ đĩa mềm gồm 2 phần : -Phần cơ khí.
-Phần điện tử điều khiển động cơ cũng như bộ phận đọc ghi và giải mã.
*Một đĩa từ được tổ chức thành các đơn vị sau :
-Rãnh từ (TRACK):Là các vùng đường tròn đồng tâm mà các dữ liệu được ghi trên đó ,mật độ tin được tính theo đơn vị track/Inch.Các Track được đánh số khởi đầu từ 0 kể từ vòng ngoài vào theo thứ tự tăng dần và đầu từ được đánh số từ trên xuống dưới .
-Cung từ (Sector):Mỗi track được chia nhỏ thành sector ,mỗi sector chứa được 512 byte dữ liệu.Số sector trên mỗi track tùy thuộc từng loại đĩa.
-Liên cung(Cluster) là một nhóm các sectỏ từ 2,4,8 sector.
Nguyên lý hoạt động của ổ đĩa mềm:
Đầu từ đọc ghi cho 2 mặt đĩa,đầu từ ghi chuyển động tịnh tiến theo bán kính đĩa của động cơ bước.Trục vít biến chuyển động quay của motor thành chuyển động tịnh tiến .khi đưa đĩa vào ổ nó
được bộ phận giữ đĩa cố định và muốn lấy đĩa ra ta phải ấn một nút trả đĩa ,nút này huyển động theo cơ cấu trượt và đĩa bật ra khỏi trục ra ngoài.Khi đưa đĩa vào ,đĩa này sập xuống,hai đầu từ đọc ghi cho 2 mặt đĩa kẹp xuống tiếp xúc với mặt đĩa.Đầu từ đọc ghi được gắn trên một trục dẫn song song với một trục vít của động cơ bước và mỗi đầu từ được gắn với một cáp để dẫn dữ liệu ra nối với bản mạch điều khiển .Các đầu từ đĩa mềm thường có 3 cuộn dây cuốn trên 3 lõi sắt , 2 cuộn cho đầu từ đọc ghi dữ liệu 2 mặt đĩa và 1 cuộn xóa.
Động cơ quay là động cơ điện 1 chiều chuyển mạch theo phương pháp điện tử không cần chổi quét STATO được cấy trong bản mạch .ROTO có nhiệm vụ làm quay bánh đà và trục quay động cơ bước và trục quay động cươnày được điều khiển bởi mạch điện tử luôn đẩm bảo tốc độ quay 360 vòng/phút.
Động cơ bước :Có khả năng quay theo từng bước nhỏ ,chuyển động quay của motor bước biến thành chuyển động tịnh tiến của dầuu từ.
Ổ đĩa mềm có 2 giao diện nối với máy tính:Nguồn điện (12V,5V) và dữ liệu,giao diện dữ liệu gồm 34 chân.
*Chú ý là ổ đĩa phải đảm bảo quay chính xác 360 vòng/phút và còn cần khả năng định vị đầu từ chính xác trong thời gian ngắn .
b.Đĩa mềm : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đĩa 3,5 inch(3,5 inch Floppy dík):
Đường kính của chiếc đĩa mềm lưu trữ thong tin bây giờ chỉ còn 8,89 cm và được bảo vệ cẩn thận trong một vỏ bao Plastic cứng.
Một cửa sổ trượt bằng kim loại có lò xo kéo gọi là cửa thâm nhập đầu từ(Head Access Cover) sẽ luôn che kín môi truờng từ tính bên trong ,để tránh bụi và dấu tay trong quá trình sử dụng.Khi đưa đĩa vào ổ đĩa ,một bộ phận cơ sẽ kéo mở cánh cửa này về một bên để đầu từ có thể tiếp xúc vào đĩa .
Để đảm bảo đưa đĩa vào đúng vị trí ,một góc của hộp đĩa được cắt chéo .Đĩa chỉ có thể cài vào trục ổ đĩa từ mặt dưới ,nếu đưa đĩa vào ổ theo phía ngược lại thì đĩa sẽ không được chấp nhận.
Khuyết chống ghi trrên góc đĩa được che kín bởi một cửa trượt.Ngược với đĩa 5,25 “ ,khi lỗ khuyết bị che kín thì có thể đọc và ghi, còn khi hở lỗ khuyết thì đĩa chỉ có thể đọc.
Một điều rất quan trọng là máy tính phải theo dõi được không gian còn có thể sử dụng trên đĩa .Khi ghi vào đĩa ,máy tính trước hết phải kiểm tra để xác định những nơi đã có dữ liệu ,và nó chỉ có thể ghi vào những Sector nào chưa dùng đến.Khi đọc ra ,máy tính cũng phải kiểm tra toàn đĩa để xác định những Sector nào chứa các đoạn tập tin cần đọc .Một tập tin thường chứa nhiều Sector ,và những Sector thuộc cùng một tập tin không nhất thiết nằm kề nhau.Máy tính cũng phải theo dõi được những Sector đã dùng và chưa dùng trên toàn đĩa.
6.1.2. Ổ đĩa cứng:
*Khái niệm:
Đĩa cứng là một bộ phận của máy tính để lưư trữ thông tin một cách dài hạn .Không giống như bộ nhớ khả biến (RAM) sẽ bị mất thông tin lưu trữ một khi đã tắt nguồn . Đĩa cứng lưu trữ thông tin vĩnh viễn ,cho phép bạn lưu chương trình ,file và các dữ liệu khác .Dung lượng lưu trữ của đĩa cứng lớn hơn RAM rất nhiều ,hiện tại đĩa cứng có dung lượng khoảng 250 GB.
* Các thành phần cơ bản của ổ đĩa cứng:
Một đĩa cứng chứa 4 thành phần cơ bản :Các đĩa phẳng (Platter),Trục quay (Spindle),các đầu đọc/ ghi (Read/Write Heads) và các mạch tích hợp.
-Các đĩa phẳng làm bằng kim loại hay chất dẻo .Cả hai mặt của đĩa phẳng phủ một lớp mỏng ôxit sắt hoặc vật liệu từ hóa khác.
-Các đĩa phẳng được đặt trên một trục ở giữa,trục này quay tất cả các đĩa với cùng tốc độ.
-Các đầu đọc ghi đựợc đặt trên cánh tay đòn vươn dài trên cả hai mặt của đĩa.Có ít nhất một đầu đọc ghi cho mỗi mặt đĩa.Các cánh tay đòn cùng di chuyển tới lui giữa tâm và mép đĩa ;Sự chuyên động này cùng với sự quay của đĩa ,cho phép các đầu đọc /ghi truy xuất tới tất cả các vùng đĩa.
-Các mạch tích hợp dịch các lệnh từ máy tính và di chuyển các đầu từ đọc/ghi đến vùng đĩa xác định để đọc hoặc ghi dữ liệu cần thiết.
*Hoạt động của ổ đĩa cứng :
Máy tính ghi dữ liệu trên đĩa cứng dưới dạng chuỗi các bit nhị phân .Mỗi bit được lưu trữ như phần tử từ tính (dương hoặc âm) trên lớp phủ từ tính của mặt đĩa.
Khi máy tính lưu trữ dữ liệu,nó gửi dữ liệu đến đĩa dưới dạng chuỗi các bit.Khi đĩa nhận các bit ,nó dùng các đầu đọc ghi để ghi hay “”viết” các bit lên mặt đĩa.Các bit dữ liêu jkhông nhất thiết phải lưu trữ liên tục .
Ví dụ :dữ liệu trong một file có thể được ghi trên nhiều vùng khác nhau trên các đĩa phẳng khác nhau.
Khi máy tính yêu cầu dữ liệu lưu trữ trên đĩa ,các mặt dĩa quay và các đầu đọc ,ghi di chuyển tới lui để xác định vùng dữ liệu .Các đầu đọc/ghi , đọc dữ liệu bằng cách xác định trường từ tính củ mỗi bit ,dương hay âm và truyền thông tin này trở lại máy tính.
Các đầu đọc/ghi có thể truy xuất đến vùng đĩa bất kì tại bất cứ thời điểm nào,cho phép dữ liệu được truy xuất ngâu nhiên (thay vi tuần tự,như vơí băng từ).Vì đĩa cứng có thể truy xuất ngẫu nhiên ,nên có thể truy xuất dư liệu bất kì trong vài phần triệu cuả giây.
Do cấu tạo cơ học bền nên đĩa cứng quay với tôc độ lớn từ 3600,5400,7200,10000 vòng /phút tốc độ truy cập đĩa cứng nhanh hơn nhiều so với đĩa mềm.
* Để phanh đĩa có hai phương pháp :
-Phương pháp cơ học :dùng hai má phanh chất dẻo ,phương pháp naỳ quá lỗi thời nên không sử dụng nữa.
-Phương pháp động:Dùng dòng điện cảm ứng trong cuộn giây để hãm chuyển động,nó được điều khiển bằng 1 linh kiện điện tử .Đây là phương pháp phổ biến được dùng hiện nay vì độ chính xác cao ,an toàn .
6.1.3 Đĩa Bernouli:
Hiệu ứng Bernouli được dùng để chế tao một loại đĩa mềm đặc biệt,được gọi là đĩa Bernouli.Nó phối hợp được cả các lợi điểm của cả đĩa mềm lẫn đĩa cứng .Đĩa này dẻo có thể mang đi được như đĩa mềm .Tương tự như đĩa cứng đầu từ đĩa này không tiếp xúc với bề mặt đĩa..Đĩa mềm lưu trữ thông tin được giữ phía dưới một đĩa kim loại cứng .Trong trạng thái tĩnh ,đĩa mềm rời xa đĩa kim loại.Trong trạng thái động (quay đĩa),đĩa mềm được kéo lại gần đĩa kim loại theo hiệu ứng Bernouli.Đĩa mềm luôn nằm cách đĩa kim loại một khoảng rất nhỏ .Đĩa Bernouli quay với vận tốc của đĩa cứng ,khoảng cách đến bề mặt đĩa và đầu từ khoảng 5 micromet.Đĩa này có tên là đĩa ZIP,có dung tích khoảng trên 100 MB.
Điã cứng phải được tổ chức thành các vùng đồng nhất riêng biệt , điều này cho phép máy tính dễ dàng tìm kiếm bất kì chuỗi các bít cụ thể naò.
Dạng cơ bản nhất của việc tổ chức đĩa được goị là định dạng. Định dạng đĩa cứng để các file có thể được ghi đến điã và sau đó truy xuất laị khi cần . Điã cứng phaỉ được định dạng theo hai cách:Vật lý và lôgic. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
* Định dạng vật lý:
Một đĩa cứng phải được định dạng vật lý trước khi định dạng lôgic. Định dạng vật lý đĩa cứng (còn goịlà định dạng vật lý mức thấp ) thường được thực hiẹn taị nhà máy.
Định dạng vật lý chia đĩa cứng thành các phần tử vật lý :Track,Sector và Cylinder .Các phần tử này xác định cách thức mà dữ liệu được đọc và ghi từ đĩa.
-Track là các đường tròn đồng tâm trên mỗi mặt đĩa ,giống như đĩa hát hay đĩa Compact.Các Track được đánh số theo thứ tự bắt đầu là track 0 ở mép ngoài cùng .
-Các Track được chia thành các vùng nhỏ hơn gọi là các Sector ,được dùng để lưu một lượng dữ liệu cố định .Các Sector thường được định dạng để chứa 512 Bytes dữ liệu(cứ 8 bit=1 byte).
-Một Cylinder chứa một tập hợp các Track trên tất cả các mặt có cùng khoản cách với trục quay.Nếu ta tưởng tượng các Track này được được kết nối thẳng đứng ,tâp hợp này tạo nên hình dạng một ống trụ.
-Phần mềm và phần cứng máy tính làm việc thường sử dụng các Cylinder .Khi dữ liệu được ghi đến đĩa trong các Cylinder ,nó có thể được truy cập toàn bộ mà không phải di chuyển các đầu đọc /ghi.Bởi vì đầu từ di chuyển chậm so với sự quay của đĩa ,nên các
Sau khi đĩa cứng được định dạng vật lý ,các đặc tính từ của lớp phủ mặt đĩa sẽ bị hỏng từ từ.Kết quả là ngày càng khó khăn cho việc đọc ghi dữ liệu từ các Sector.Các Sector không thể dùng để chứa dữ liệu được nữa ,gọi là các Sector xấu hỏng(Bad Sector).Hơn nữa ,hầu hết các máy tính hiện đại đều có thể xác định khi nào thì Sector hỏng .Nếu điều này xảy ra ,máy tính sẽ đánh dấu Sector đó là xấu(Nó sẽ không còn được sử dụng nữa) và sử dụng Sector thay thế khác.
*Công thức tính dung lượng lưu trữ của một ổ đĩa: M=n.S.T.2.P
Với M:là dung lượng đĩa.
n:là số Byte trên một cung(Byte/Sector). S:là số cung trên một đạo(Track)
T:Số đạo trên một mặt đĩa. P:là số đĩa phẳng của ổ đĩa. *Định dạng Logic:
Sau khi đã định dạng vật lý đĩa cứng , cũng như một miếng đất chưa được quy hoạch chưa thể xây dựng ,nó phải được định dạng Logic.Định dạng Logic đặt một hệ thống File(File System) lên đĩa ,cho phép hệ điều hành (như DOS,OS/2,Windows,Linux) sử dụng dung lượng đĩa có sẵn để lưu trữ và truy nhập File.Các hệ điều hành (Operating System –OS) khác nhau sử dụng các hệ thống file khác nhau ,vì vậy kiểu định dạng Logic mà bạn áp dụng tùy thuộc vào OS mà bạn dự định cài đặt.
Trước khi định dạng Logic đĩa ,hãy chia nó thành các phân khu (Partition).Khi ấy mỗi Partition có thể được được định dạng với một hệ thống file khác nhau ,cho phép bạn cài đặt nhiều OS.Phân chia đĩa
cứng thành nhiều partition cũng cho phép bạn sử dụng không gian đĩa cứng hiệu quả hơn.
*Định dạng cấp thấp :
Trong quá trình định dạng cấp thấp ,chương trình định dạng chia các Track của đĩa thành một số xác định các Sector,tạo các khoảng trống giữa các Track và các Sector .Vì nhiều loại ổ đĩa sử dụng các bộ điều khiển và các bộ điều khiển này được chế tạo bởi các nhà sản xuất khác nhau nên phải có một sự thống nhất trong truyền thông giữa bộ điều khiển và ổ đĩa .Vì lý do này ,số Sector được ghi vào Track thường cố định .
Các ổ đĩa IDE và SCSI có thể đinh jdạng từng Track với số Sector thay đổi vì các ổ đĩa này có bộ điều khiển đĩa có sẵn .Bộ điều khiển này hoàn toàn nhận biết được với các thuật toán phân vùng và có thể dịch các số Head .Sector sang các số Cylinder ,Head Sector Logic nên đĩa có số Sector /Track là giống nhau bởi PC BIOS được thiết kế để chấp nhận một số xác định Sector /Track với toàn bộ ổ đĩa ,do đó các ổ đĩa được chia vùng phải có một sơ đồ dịch Sector.
*Phân vùng :
Việc tạo các phân vùng trên đĩa cứng cho phép hỗ trợ các file hệ thống (File System) trên từng phân vùng .
Các hệ File có thể sử dụng các phương pháp riêng để phân phối không gian cho File trong các đơn vị cấp phát hay logic.Mỗi đĩa cứng phải có ít nhất một phân vùng và có thể lên tới 4 phân vùng .Có 3 hệ file phổ biến sử dụng bởi các Hệ điều hành cho PC hiện nay:
-FAT (File Allocation Table-Bảng phân phối file).Đây là hệ file