12. Виды и назначение устройств ввода и вывода информации.

Клавиатура (keyboard) – традиционное устройство ввода данных в компьютер.

Джойстик представляет собой ручку управления и наиболее часто используется в компьютерных играх. Призваны усилить реалистичность во время игры-симулятора машины, самолёта, космического корабля и пр.

Сенсорный манипулятор.

Сканер

Мышь

Световое перо

Поскольку пользователю часто требуется вводить в компьютерную систему новую информацию, необходимы еще и устройства ввода.

принтер

Для получения информации о результатах, необходимо дополнить компьютер устройствами вывода, которые позволяют представить их в доступной человеческому восприятию форме. Наиболее распространенным устройством вывода является монитор , способный быстро и оперативно отображать на своем экране как текстовую, так и графическую информацию.

Микрофон-устройство ввода звуковой информации: голоса или музыки.

Плоттер, или графопостроитель,- это чертежная машина, позволяющая с высокой точностью и скоростью вычерчивать сложные графические изображения большого размера: чертежи, схемы, карты, графики и т.д.

Модем

Сетевая карта (или карта связи по локальной сети) служит для связи компьютеров в пределах одного предприятия, отдела или помещения находящихся на расстоянии не более 150 метров друг от друга.

13. Виды и назначение периферийных устройств персонального компьютера.

Периферийные устройства – это любые дополнительные и вспомогательные устройства, которые подключаются к ПК для расширения его функциональных возможностей. Устройства ввода информации

(клавиатура, мышь, трекбол, джойстик, сканер, микрофон и т.д.)

Трекбол (шаровой манипулятор) - это шар, расположенный вместе с кнопками на поверхности клавиатуры (перевёрнутая мышь).

Перемещение указателя по экрану обеспечивается вращением шара.

Сенсорный манипулятор. Представляет собой коврик без мыши. В данном случае управление курсором производится простым движением пальца по коврику.

Дигитайзер (графический планшет) Позволяет создавать или копировать рисунки. Рисунок выполняется на поверхности дигитайзера специальным пером или пальцем. Результаты работы производятся на экране монитора.

Сканер - устройство для ввода информации в компьютер с бумажного носителя. Сканеры бывают планшетные, настольные и ручные.

Мышь - устройство ввода информации. Преобразует механические движения по столу в электрический сигнал, передаваемый в компьютер.

Световое перо - с помощью него можно рисовать картинки и писать рукописные тексты, которые сразу попадают на экран.

Устройства вывода информации

(монитор, принтер, плоттер, колонки и т. д.)

Монитор - основное периферийное устройство отображения видимой компьютером информации.

Модем -устройство для соединения компьютеров между собой на больших расстояниях по телефонной линии. С помощью модема можно подключиться к интернету.

Принтер -устройство для вывода информации на бумагу. Принтеры бывают матричные (красящая лента), струйные (картридж с чернилами), лазерные (картридж с порошком тонером).

Микрофон -устройство ввода звуковой информации: голоса или музыки.

Плоттер , или графопостроитель,- это чертежная машина, позволяющая с высокой точностью и скоростью вычерчивать сложные графические изображения большого размера: чертежи, схемы, карты, графики и т.д.

Процессор ПК содержит порты, через которые обменивается данными с внешними устройствами ввода-вывода.

Определение 1

Устройства ввода информации – это устройства, которые информацию из формы, понятной человеку, преобразуют в цифровую форму, которая воспринимается компьютером.

Клавиатура

Самым главным и практически незаменимым устройством ввода информации в ПК является клавиатура, которая считается одним из основных составляющих ПК.

Определение 2

Клавиатура – это устройство для ввода числовой и текстовой информации, а так же управления компьютером, которое содержит стандартный набор клавиш и дополнительные клавиши – управляющие, функциональные клавиши, клавиши управления курсором и малую цифровую клавиатуру.

Рисунок 1.

Указательные (координатные) устройства ввода

Устройства, с помощью которых осуществляется непосредственный ввод информации посредством указания курсором на экране монитора команды или места ввода данных. С помощью данных устройств пользователь перемещает курсор или другие объекты программ по двухмерному пространству экрана монитора.

Такие устройства ввода образуют группу манипуляторов.

Компьютерная мышь

Компьютерная мышь является традиционным устройством ввода и позволяет синхронно с перемещением мыши по столу перемещать курсор по экрану монитора.

Используя клавиши мыши, можно задать тот или иной тип операции с объектом. Основной характеристикой мыши является ее разрешение, которое измеряется в точках точек на дюйм.

Разнообразие манипуляторов последнее время поражает.

По типу устройств и способу функционирования мыши классифицируются на:

1. Механические – на сегодняшний день их выпуск прекращен.
2. Оптико-механические.
3. Оптические.
4. Инфракрасные.

Рисунок 2.

Трекбол

Трекбол напоминает мышку «наоборот», т.е. само устройство остается неподвижным, а управление перемещением курсора осуществляется вращением шарика, который находится в верхней части трекбола. При этом такое управление позволяет более точно позиционировать курсор. Применяются трекболы в основном при работе с графическими пакетами, пакетами для автоматизированного проектирования и т.п.

Рисунок 3.

Тачпад

Встроенный манипулятор для портативных ПК, перемещение курсора осуществляется путем прикосновения к тачпаду пальцев. Является альтернативой мыши в ноутбуках.

Игровые устройства ввода информации

Джойстик

Манипулятор для управления в компьютерных играх выполненный в виде рычага на подставке, который можно отклонять в двух плоскостях. Кроме компьютерных игр применяется в программах-тренажёрах и обучающих симуляторах.

Рисунок 4.

Геймпад

Манипулятор для компьютерных игр. Выполнен в виде пульта, который удерживается двумя руками и управляется большими пальцами рук.

Рисунок 5.

Компьютерный руль

Устройство, которое имитирует автомобильныйруль для игры в автосимулятор (компьютерная игра).

Танцевальная платформа

Плоское устройство ввода, предназначенное для использования в танцевальных играх.

Световой пистолет

Устройство, предназначенное для использования в телевизионных игровых приставкак, которое позволяет «стрелять» в экран телевизора с возвратом результата «попал-промахнулся».

Сенсорные устройства ввода

Выполнены в виде чувствительных поверхностей, покрытых специальным слоем и связанные с датчиком. Курсор приводится в движение перемещением пальца по поверхности датчика.

Сенсорный экран или тачскрин

Является неотъемлемой частью любого сенсорного устройства или оборудования. Выполнен в виде стеклянной или пластиковой пластины, которая специальным образом прикреплена поверх экрана монитора или встроена внутрь корпуса. Датчики, связаны с пластиной, собирают информацию с поверхности экрана. Контроллер, который поставляется в комплекте с сенсорным экраном, обрабатывает информацию, принятую от датчиков, и передает ее в ПК.

Использование сенсорного экрана автономно от других устройств ввода. Предоставляет пользователю высокую скорость управления, надежность и устойчивость к жестким внешним воздействиям.

Рисунок 6.

Световое перо

Разновидность манипуляторов для ввода графических данных в ПК. Выполнен в виде шариковой ручки или карандаша, который соединен проводом с одним из портов ввода-вывода ПК.

Ввод данных заключается в прикосновениях или при ведении линий пером по поверхности экрана монитора с помощью фотоэлемента, установленного на конце пера, который регистрирует изменение яркости экрана в точке. Часто световое перо поставляется в комплекте графического планшета (дигитайзера).

Применяется в карманных ПК, системах проектирования и дизайна.

Рисунок 7.

Графический планшет (дигитайзер)

Выполнен в виде планшета. Применяется для поточечного координатного ввода изображений в системах автоматического проектирования, в компьютерной графике, анимации и рукописного текста в ПК. Может применяться для ввода готовых бумажных изображений в ПК.

Рисунок 8.

Другие устройства ввода информации

Сканер

Устройство преобразования графических данных (текстов, рисунков, слайдов, фотографий, чертежей) в цифровые.

Классифицирутся по способу перемещения считывающей головки и изображения относительно друг друга на ручные, рулонные, планшетные и проекционные. Разновидностью проекционных сканеров являются слайдсканеры.

Рисунок 9.

Цифровые фото- и видеокамеры

Вместо пленки используется специальный элемент памяти, сохраняющий переданные с объектива фото- или видеоданные в виде несжатого или сжатого файла с последующей передачей в ПК.

Рисунок 10.

Микрофон

Устройство для преобразования звуковых колебаний в электрические, подключаемое к входу звуковой платы. Применяется в телефонах, радио, телевизионных системах, системах звукоусиления и звукозаписи.

Веб-камера

Цифровая фото- или видеокамера небольшого размера, которая способна фиксировать изображения в реальном времени для последующей передачи по компьютерной сети.

Рисунок 11.

Перечень устройств ввода информации в ПК не ограничивается вышеперечисленными элементами, многообразие которых не перестает удивлять.

Персональные компьютеры стали действительно распространены сравнительно недавно. Сегодня ПК или ноутбук воспринимаются как необходимая бытовая техника, а степень осведомленности пользователей об основах их работы пренебрежительно мала.

Проще говоря, многих современных «юзеров» ставят в тупик простейшие вопросы, которые когда-то никакого ажиотажа не вызывали. К примеру, что такое основное устройство ввода информации? Выглядит этот термин страшно, толкований может иметь сразу несколько, а потому нуждается в более подробном разборе и комментариях. Впрочем, для того эта статья и создавалась.

Основные понятия

Известно, что у процессора любого компьютера имеется множество портов для ввода/вывода, через которые «камень» обменивается данными с периферическими устройствами. Впрочем, поправимся: некоторые порты действительно предназначены для обмена информацией с периферией, но многие необходимы для контактов со множеством внутренних «железяк» (видеокарта, оперативная память и т. д.). Последние играют особенно важную роль, так как без них нормальное функционирование машины попросту невозможно. Впрочем, обо всем этом рассказывает школьная информатика. Устройства ввода информации также работают через порты.

Какими они бывают?

Следует знать, что порты делятся по видам. Они бывают параллельными (более известными как LPT1-LPT4), а также последовательными асинхронными (имеющими обозначение COM1-COM3). Нужно отметить, что первая категория уже канула в небытие: данные порты были быстрее, но имели кучу сложностей с эксплуатацией. Кроме того, СОМ-разновидность имеется не только в физической форме (разъема), которой уже практически никто не пользуется, но и в виде «виртуального» порта. Через них, в частности, подключаются USB-модемы, принтеры и тому подобная периферия.

Но основным портом на сегодняшний день является USB. Они очень быстрые (особенно последние спецификации), обеспечивают беспроблемное взаимодействие с огромным количеством устройств.

Для чего мы все это рассказали?

Как все вышесказанное поможет понять, что такое основное устройство ввода информации? Все дело в том, что вы должны приблизительно представлять себе, какими способами это самое устройство обменивается данными с компьютером. Сейчас, когда все «формальности» улажены, самое время приступить к основной теме нашей статьи.

Устройствами для ввода называются те, которые предназначены для «перевода» человеческих языков или жестов в машинный код, который понятен компьютеру. Следовательно, устройствами ввода информации являются:

• Клавиатуры и подобные устройства ввода.
• Сканирующая техника.
• Фотокамеры и видеокамеры (цифровые, разумеется).
• Микрофоны.
• Мыши, трекболы.
• Устройства для сенсорного ввода.

Клавиатуры

Вы знаете самое основное устройство ввода информации? Клавиатура - прибор для ввода текста и чисел, основой которого являются клавиши. Кроме того, она может использоваться для подачи определенных кодированных сигналов (хоткеи). Существуют также устройства, имеющие дополнительные клавиши. Как правило, последние служат для каких-то определенных мультимедийных функций, причем их можно (зачастую) самостоятельно назначать.

Несмотря на все усилия адептов сенсорных экранов, именно клавиатура - основное устройство ввода информации. Она проста, не требует особых навыков в изучении, позволяет сообщать компьютеру информацию на любом существующем человеческом языке. Возможно, что с развитием технологий будет изобретено что-то более удобное и универсальное, но пока до этого далеко. Сегодня именно клавиатуры являются обязательным устройством ввода на любой компьютерной технике.

Если вы перечислите устройства ввода информации, но забудете при этом о клавиатуре, неудовлетворительная оценка будет обеспечена.

Манипуляторы (мыши, тачпады, трекболы)

Данные устройства чаще всего подключаются к последовательному порту компьютера. Для управления компьютером используется курсор, который перемещается по монитору или дисплею синхронно с передвижениями мыши или пальца на тачпаде. Практически все устройства такого рода имеют кнопки, которые используются для фиксации определенной позиции курсора. Эти устройства подразделяются на две категории - относительные и абсолютные.

До недавнего времени практически все манипуляторы поставлялись с собственным набором драйверов, но сегодня этот относится только к игровым мышам, имеющим огромное количество дополнительных клавиш, на которые нередко могут быть «завязаны» самостоятельно написанные пользователем макросы.

Мыши

Несмотря на все вышесказанное (касаемо клавиатур), многие пользователи склоняются к мысли, что основное устройство ввода информации - именно мышь, которая в давние советские времена называлась «колобком». изобрел это замечательное устройство еще в 70-х годах прошлого века, так что «мышки» лишь немногим моложе клавиатур.

Можно с уверенностью утверждать, что в системе ОС Windows без нее вы работать не сможете: пользователь мгновенно увязнет в десятках окон и подменю. С Linux ситуация несколько иная, так как там практически все можно делать из консоли, но с графическими редакторами без мыши вы ничего толкового сделать не сможете. Не так давно была распространена классификация, по которой «грызуны» делились на модели с двумя и тремя клавишами. Сегодня этот способ типизации явно устарел: классические трехкнопочные мыши встречаются разве что в музеях и организациях с очень ограниченным финансированием. Игровые модели могут иметь по 20 (!) кнопок, а на месте третьей клавиши сегодня практически всегда имеется колесико.

Как мы уже и говорили, функциональное назначение кнопок можно менять. Кроме того, сегодня можно найти немало утилит, которые значительно упрощают подобные действия. Принято считать, что основным показателем качества мыши является ее разрешение, которое измеряется в количестве точек на один дюйм (DPI).

Классификация мышей

• Механические устройства, предназначенные для ввода информации. Сегодня практически не встречаются. Отличительным признаком такой мыши является обрезиненный шарик, расположенный в нижней части мышки. Пользователи постарше прекрасно помнят, что для нормального позиционирования курсора приходилось часто протирать его спиртом. Кроме того, если в доме были кошки или собаки, механизм нередко заклинивал от попавших в него волос.
• Оптико-механические разновидности. В принципе, в конструкции имеется все тот же самый шарик, но его движение отслеживается при помощи контролирующих светодиодов.
• Перемещение курсора контролируется только за счет и светодиодов. Свет, который они излучают, выполняет функции все того же шарика.
• Беспроводные мыши. Сигнал на компьютер передается не по проводу, а через ИК-порт или «Голубой зуб».

Тачпад

Тачпад произошел от трекбола. Последний представлял собой «мышь наоборот», когда управление курсором осуществлялось одним только шариком. Тачпад построен на несколько ином принципе, когда курсор перемещается вслед за движением пальцев по сенсорной поверхности.

Здесь снова следует сделать отступление и вновь упомянуть о трекболах: в отличие от механических мышей, такие устройства до сих пор используются в некоторых разновидностях компьютерной техники, так как обеспечивают идеальное позиционирование курсора.

В отличие от мышей, тачпады в большинстве случаев достаточно примитивны: оснащение их дополнительными клавишами (а не только «правой» и «левой» кнопкой), а также полосой прокрутки - исключительно на совести производителя. Еще недавно тачпады не слишком любили люди, чья профессия связана с набором текстов и подобной работой, так как количество ложных срабатываний (от легких прикосновений кистей рук) было непозволительно большим. Современные модели от этого недостатка практически полностью избавлены.

Сканирующая техника

Сканеры нужны для перевода в цифровой формат изображений, фотографий, текстов и чертежей. Они незаменимы в архивах и библиотеках, где нередко приходится выполнять огромное количество работы, связанной с оцифровкой. Проще говоря, такими устройствами выполняется ввод графической информации.

Сканирующая техника бывает ручной (такой аппарат сильно напоминает считывающие сканеры в супермаркетах), рулонными и планшетными. Порой попадаются проекционные модели. Опять-таки, в вышеупомянутых архивных заведениях не так уж и редко можно увидеть слайдовые сканеры, предназначенные для оцифровки диафильмов. Как и мыши, эта техника оценивается по количеству пикселей на дюйм, только в этом случае характеристики DPI имеют решающее значение: сканер с плохими показателями даже качественный текст на абсолютно белой бумаге вполне может превратить в нечитаемую «кашу».

Цифровые фото и видеокамеры

Как ни странно, но к устройствам ввода информации относятся также цифровые камеры. Впрочем, ничего необычного в этом нет: такие фотоаппараты и видеокамеры переводят изображение и видео в «цифру», которая так мила компьютерным процессорам. В отличие от сканирования, такой подход не оставляет места погрешностям и помехам, позволяя сразу же начать обрабатывать высококачественные материалы в графических редакторах.

Как правило, для подключения самой камеры к компьютеру требуется целый пакет драйверов, которые производитель поставляет в комплекте с устройством. Впрочем, такие сложности нужны не так часто: достаточно извлечь карту памяти и считать информацию с нее напрямую.

Микрофоны

Микрофоном называется устройство информации, преобразующее в электрические (или цифровые) импульсы, которые может понять компьютер. Сфера использования невероятно широка: их используют не только в театральном деле и телевидении, но и в науке. Особенно чувствительные микрофоны могут зафиксировать даже звук растущей травы, так что ученые пользуются ими весьма активно.

Как мы уже говорили, принцип действия заключается в преобразовании акустических колебаний. Так как на этом пути подстерегает много препятствий в виде многочисленных помех и неточностей в кодировании, качественный микрофон должен отвечать целому ряду обязательных требований:

• Собственный уровень электрических шумов микрофона не должен перебивать записываемый акустический сигнал. Особенно это касается чувствительных научных моделей.
• Получаемая запись должна содержать минимальное количество искажений.
• Вся акустическая информация должна передаваться практически без искажений, что практически исключается использование беспроводных каналов связи (возможны помехи) в особенно сложной аппаратуре подобного класса.

Разновидностей микрофонов существует множество, но сегодня чаще всего можно встретить полупроводниковые и электростатические модели. Такое устройство ввода звуковой информации позволяет обеспечить максимально качественное звучание.

Сенсорные устройства

В последние годы эта технология развернулась «на полную». Смартфоны с сенсорным управлением есть едва ли не у каждого второго первоклассника, так что объяснять все преимущества и недостатки этой техники не имеет особенно смысла. А потому сосредоточимся на описании устройств, которые активно используются на сегодняшний день.

Дигитайзер

Итак, к устройствам ввода информации относятся дигитайзеры. Это устройство предназначено для ввода графической информации, а потому особенное признание получило в среде профессиональных дизайнеров и художников. Как правило, эти устройства выполняются в форм-факторе прекрасно известных всем планшетов. А потому их часто называют графическими планшетами.

Их постоянно применяют в компьютерной графике, анимации и разработках трехмерных моделей. Сразу отметим, что как раз-таки в случае построения сложных геометрических моделей дигитайзер - далеко не лучшее решение. Зато для художников он в большинстве случаев незаменим. А какие устройства ввода информации такого типа еще можно встретить в профессиональной среде?

Сенсорные дисплеи

Сенсорные экраны, как мы уже и говорили выше, сегодня крайне распространены. В толще такого дисплея находится множество датчиков, которые в режиме реального времени отслеживают месторасположение пальца. Контроллер обрабатывает получаемую информацию и отсылает ее процессору для окончательной обработки.

Преимущества сенсорных экранов

Теоретически можно обойтись без мышки и клавиатуры. Но если по отношению к мышам это действительно так, то долговременное использование сенсорной клавиатуры способно заставить взмолиться о пощаде любые пальцы. Куда важнее то, что к тем же планшетам без проблем привыкают даже пожилые люди, для которых использование мыши было сродни изощренной пытке.

В некоторых отраслях промышленности и в медицине такие экраны порой являются единственно верным выбором, так как они могут работать в агрессивной среде (легко защитить от влаги и прочих факторов, поместив в чехол). Кроме того, сегодня создано немало особенно прочных разновидностей (для терминалов и банкоматов), которые могут работать в общественных местах. А как называется устройство ввода информации, которое нередко используется в комплекте с графическими планшетами?

Световое перо

Еще одна разновидность манипуляторов. С первого взгляда похоже на обычный карандаш или шариковую ручку, проводом соединенную с компьютером. Для регулировки параметров на пере имеется несколько кнопок, функционал которых позволяет гибко «подогнать» инструмент к конкретной ситуации. В наконечнике пера имеется фотоэлемент, который выполняет ту же самую функцию, что и его «коллеги» в обычной оптической мышке. В настоящее время подобная техника встречается только как элемент дигитайзеров. Разумеется, что наибольшее распространение световые перья получили в среде профессиональных художников и дизайнеров.

Эти устройства позволяют создать практически достоверную имитацию использования обычного карандаша, что для многих специалистов крайне важно.

Вывод

Проще говоря, любые устройства ввода текстовой информации, графики или звука - не только незаменимые помощники любого пользователя, но и средства, которые позволяют нам продуктивно работать с компьютером. Не имея той же клавиатуры, вы вряд ли сможете сделать что-то стоящее, не затратив при этом неоправданно много трудовых ресурсов.

В настоящее время довольно активно ведутся работы, направленные на создание новых средств для ввода. Некоторые устройства получаются сравнительно удачными, а другие отправляются ждать своего часа. Как бы там ни было, процесс этот не останавливается, а потому возможно, что уже наши внуки будут вспоминать некоторые из перечисленных в статье приборов как жуткий анахронизм.

Основное назначение ПУ - обеспечить поступление в ПК из окружающей среды программ и данных для обработки, а также выдачу результатов работы ПК в виде, пригодном для восприятия человека или для передачи на другую ЭВМ, или в иной, необходимой форме. Периферийные устройства можно разделить на несколько групп по функциональному назначению:

Устройства ввода-вывода – предназначены для ввода информации в ПК, вывода в необходимом для оператора формате или обмена информацией с другими ПК. К такому типу ПУ можно отнести внешние накопители (ленточные, магнитооптические), модемы.

Устройства вывода – предназначены для вывода информации в необходимом для оператора формате. К этому типу периферийных устройств относятся: принтер, монитор (дисплей), аудиосистема.

Устройства ввода – Устройствами ввода являются устройства, посредством которых можно ввести информацию в компьютер. Главное их предназначение - реализовывать воздействие на машину. К такому виду периферийных устройств относятся: клавиатура (входит в базовую конфигурацию ПК), сканер, графический планшет и т.д.

Дополнительные ПУ – такие как манипулятор «мышь», который лишь обеспечивает удобное управление графическим интерфейсом операционных систем ПК и не несет ярковыраженных функций ввода либо вывода информации; WEB-камеры, способствующие передаче видео и аудио информации в сети Internet, либо между другими ПК.

Глава 2. Периферийные устройства ввода информации

2.1 Внешние накопители

Ленточные (магнитные) накопители – стримеры. Благодаря достаточно большому объему и довольно высокой надежности чаще всего используются в рамках устройств резервного копирования данных на предприятиях и в крупных компаниях (хранят резервные копии баз данных и другой важной информации). На ленточный накопитель не просто сохраняется резервная копия данных, но также создается образ накопителя данных. Это позволяет пользователю восстанавливать определенное состояние или использовать этот образ как эталонный банк данных, например, когда данные были изменены. Принцип записи на магнитных носителях основан на изменении намагниченности отдельных участков магнитного слоя носителя. Запись осуществляется при помощи магнитной головки, которая создает магнитное поле. При считывании информации намагниченные участки создают в магнитной головке слабые токи, которые превращаются в двоичный код, соответствующий записанному.

Магнитооптические накопители – приводы CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW. Также могут использоваться в качестве устройств резервного копирования, но, в отличие от стримеров, обладают гораздо меньшей вместимостью данных (CD-R, CD-RW до 700 MB данных, DVD-R, DVD-RW до 4.7 GB данных). Информация на магнитооптических накопителях типа CD-R, представляется чередованием углублений и пиков. Этот рельеф создается при производстве механическим путем. Информация наносится вдоль тонких дорожек. Считывание происходит путем сканирования дорожек лазерным лучом, который по-разному отражается от углублений и пиков. На дисках, которые позволяют многократную перезапись, применяется магнитооптический принцип, в основу которого положено физическое свойство: коэффициент отражения лазерного луча от по-разному намагниченных участков диска с особым образом нанесенным магнитным покрытием различен.

2.2 Флэш-карты

Стоило компьютерам научиться обрабатывать массивы данных, появилась проблема, где и как хранить и переносить эти данные. Решений нашлось много – от бумажных перфокарт до магнитных лент и дисков. У каждой из технологий было множество своих плюсов и, как водится еще больше минусов. Все мы склонны к лени, ищем наиболее приятные и комфортные условия, и не готовы идти на жертвы, если этого не требует мода. И поэтому, как только персональный компьютер потерял статус престижной и дорогой игрушки, пользователи все в более требовательной форме стали намекать производителям на неудобства обращения с ними. Сегодня предмет нашего разговора – сменная память. К этой разновидности памяти пользователи предъявляют несколько скромных требований:

Энергонезависимость – т.е. не нуждаться в батарейках, неожиданная разрядка которых приведет к потере информации.

Надежность – не потерять данные под воздействием грозы, падении или при попадании в лужу.

Компактной – чтобы не размышлять, а стоит ли тащить все это с собой.

Долговечной – чтобы не бегать в магазин каждый месяц за новой, т.к. старая отслужила свой срок.

Универсальной – совместимой со множеством устройств, в которых могут потребоваться данные.

2.3 Модемы

В настоящее время существуют два вида модемов: аналоговые и цифровые (технология xDSL).

Аналоговые модемы более популярны из-за своей дешевизны и используются в основном для выхода в сеть Internet, и только иногда (из-за невысокой (до 56 Кбит/с) скорости передачи данных) для связи с другими ПК. Цифровые же модемы довольно дорогие и используются для высокоскоростных соединений с сетью Internet, либо для организации локальной сети на больших расстояниях (xDSL модемы позволяют передавать и принимать информацию со скоростью до 5Мбит/с на расстоянии 5-7 км).

Модемы имеют несколько типов соединений с ПК: COM, USB или (для цифровых модемов) посредством сетевой карты. Модем, соединение которого идет через COM-порт, требует дополнительного источника (блока) питания, а при соединении при помощи USB-порта потребность в блоке питания отпадает. xDSL-модемы также требуют дополнительного источника питания.

Глава 3. Периферийные устройства вывода информации.

Периферийные устройства вывода предназначены для вывода информации в необходимом для оператора формате. Среди них есть обязательные (входящие в базовую конфигурацию ПК) и необязательные устройства.

3.1 Мониторы

Монитор является необходимым устройством вывода информации. Монитор (или дисплей) позволяет вывести на экран алфавитно-цифровую или графическую информацию в удобном для чтения и контроля пользователем виде. В соответствии с этим, существует два режима работы: текстовой и графический. В текстовом режиме экран представлен в виде строк и столбцов. В графическом формате параметры экрана задаются числом точек по горизонтали и числом точечных строк по вертикали. Количество горизонтальных и вертикальных линий экрана называется разрешением. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на единице площади экрана.

Цифровые мониторы. Самый простой - монохромный монитор позволяет отображать только черно-белое изображение. Цифровые RGB - мониторы (Red-Green-Blue) поддерживают и монохромной режим, и цветной (с 16 оттенками цвета).

Аналоговые мониторы. Аналоговая передача сигналов производится в виде различных уровней напряжения. Это позволяет формировать палитру с оттенками разной степени глубины.

Мультичастотные мониторы. Видеокарта формируем сигналы синхронизации, которые относятся к горизонтальной частоте строк и вертикальной частоте повторения кадров. Эти значения монитор должен распознавать и переходить в соответствующий режим.

ЭЛТ-монитор По возможности настройки можно выделить: одночастотные мониторы, которые воспринимают сигналы только одной фиксированной частоты; многочастотные, которые воспринимают несколько фиксированных частот; мультичастотные, настраивающиеся на произвольные значения частот синхроносигналов в некотором диапазоне.

Жидкокристаллические дисплеи (LCD). Их появление связано с борьбой за снижение габаритов и веса переносных компьютеров.

Основной из недостаток - невозможность быстрого изменения картинок или быстрого движения курсора мыши и т.п. Такие экраны нуждаются в дополнительной подсветке или во внешнем освещении. Преимущества данных экранов - в значительном сокращении спектра вредных воздействий.

Газоплазменные мониторы. Не имеют ограничений LCD -экранов. Их недостаток - большое потребление электроэнергии.

Особо надо выделить группу сенсорных экранов, так как они позволяют не только выводить на экран данные, но и вводить их, то есть попадают в класс устройств ввода/вывода. Эта относительно новая технология не получила еще широкого распространения. Такие экраны обеспечивают самый простой и короткий путь общения с компьютером: достаточно просто указать на то, что вас интересует. Устройство ввода полностью интегрировано в монитор. Используются в информационно справочных системах.

3.2 Принтеры

Принтер это широко распространенное устройство вывода информации на бумагу, его название образовано от английского глагола to print - печатать. Принтер не входит в базовую конфигурацию ПК. Существуют различные типы принтеров:

Типовой принтер работает аналогично электрической печатающей машинке. Достоинства: четкое изображение символов, возможность изменения шрифтов при замене типового диска. Недостатки: шум при печати, низкая скорость печати (30-40 зн./сек.), невозможна печать графического изображения.

Матричные (игольчатые) принтеры - это самые дешевые аппараты, обеспечивающие удовлетворительное качество печати для широкого круга рутинных операций (главным образом для подготовки текстовых документов). Применяются в сберкассах, в промышленных условиях, где необходима рулонная печать, печать на книжках и плотных карточках и других носителях из плотного материала. Достоинства: приемлемое качество печати при условии хорошей красящей ленты, возможности печати «под копирку». Недостатки: достаточно низкая скорость печати, особенно графических изображений, значительный уровень шума. Среди матичных принтеров есть и достаточно быстрые устройства (так называемые, Shattle-принтеры).

Струйные принтеры обеспечивают более высокое качество печати. Они особенно удобны для вывода цветных графических изображений. Применение чернил разного цвета дает сравнительно недорогое изображение приемлемого качества. Цветную модель называют СМYB (Cyan-Magenta-Yellow-Black) по названиям основных цветов, образующих палитру.

Струйные принтеры значительно меньше шумят. Скорость печати зависит от качества. Достаточно эффективны при создании рекламных проспектов, календарей, поздравительных открыток. Этот тип принтера занимает промежуточное накопление между матричными и лазерными принтерами.

Лазерные принтеры - имеют еще более высокое качество печати, приближенное к фотографическому. Они стоят намного дороже, однако скорость печати в 4-5 раз выше, чем у матричных и струйных принтеров. Недостатком лазерных принтеров являются довольно жесткие требования к качеству бумаги - она должна быть достаточно плотной и не должна быть рыхлой, недопустима печать на бумаге с пластиковым покрытием и т.д.

Особенно эффективны лазерные принтеры при изготовлении оригинал-макетов книг и брошюр, деловых писем и материалов, требующих высокого качества. Они позволяют с большой скоростью печатать графики, рисунки.

Светодиодные принтеры - альтернатива лазерным. Разработчик - фирма OKI.

Термические принтеры. Используются для получения цветного изображения фотографического качества. Требуют особой бумаги. Такие принтеры пригодны для деловой графики. Принтер на технологии Micro Dry. Эти принтеры дают полные фотонатуральные цвета, имеют высочайшее разрешение. Это новое конкурентоспособное направление. Намного дешевле лазерных и струйных принтеров. Разработчик - фирма Citizen. Печатает на любой бумаге и картоне. Принтер работает с низким уровнем шума.

3.3 Плоттеры (графопостроители).

Это устройство применяется только в определенных областях: чертежи, схемы, графики, диаграммы и т.п. Широкое применение нашли плоттеры совместно с программами систем автоматического проектирования, где частью результатов работы программы становится конструкторская или технологическая документация. Незаменимы плоттеры и при разработках архитектурных проектов. Поле черчения плоттера соответствует форматам А0-А4, хотя есть устройства, работающие с рулоном не ограничивающие длину выводимого чертежа (он может иметь длину несколько метров). То есть различают планшетные и барабанные плоттеры.

Планшетные плоттеры, в основном для форматов А2-А3, фиксируют лист и наносят чертеж с помощью пишущего узла, перемещающегося в двух координатах. Они обеспечивают более высокую по сравнению с барабанным точность печати рисунков и графиков.

Рулонный (барабанный) плоттер – остается фактически единственным развивающимся видом плоттера с роликовой подачей листа и пишущим узлом, перемещающимся по одной координате (по другой координате перемещается бумага).

Распространены режущие плоттеры для вывода чертежа на пленку, вместо пишущего узла они имеют резак. Связь с компьютером плоттеры, как правило, осуществляют через последовательный (COM), параллельный (LPT) или SCSI-интерфейс. Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).

3.4 Проекционная техника

Мультимедиа-проектор позволяет воспроизводить на большом экране информацию, получаемую от самых разнообразных источников сигнала: компьютера, видеомагнитофона, видеокамеры, фотокамеры, DVD-проигрывателя, игровой приставки. Изображение в мультимедиа-проекторе формируется несколькими основными способами: с помощью жидкокристаллических панелей (LCD-технология) и с помощью микрозеркальных чипов DMD (DLP-технология). В LCD-проекторах свет от лампы проходит через жидкокристаллическую панель, на которой как на обычной пленке, но с помощью цифровой электронной схемы создается картинка. Свет проходит через панель и объектив, и в результате на экран проецируется увеличенное во много раз изображение. В DLP-проекторах свет от лампы отражается от множества управляемых электроникой микрозеркал и также через объектив попадает на экран.

3.5 Аудиосистема

В персональных компьютерах применяются самые разнообразные схемы формирования звуковых сигналов - от простых до сложных. Вроде бы проблема со звуком для персональных компьютеров решена окончательно. Редко встретишь материнские платы необорудованные аудиоконтроллером. Тем не менее, даже если считать вопрос с аудиоплатами закрытым, остается животрепещущей тема акустических систем. Животрепещущим этот вопрос остается, потому что многие пользователи не ограничиваются просмотром видеофильмов и играми с объемным звучанием. Настоящие аудиофилы предпочитают качественный стереозвук с объемным звучанием и глубоким басом, не говоря уже об энтузиастах, которые занимаются созданием музыки при помощи своих персональных компьютеров. Для них вообще обязательным элементом домашней студии является качественная стереоакустика, даже если вся остальная роль возложена на компьютер со звуковой платой. В наши дни на рынке очень много акустических систем, состоящих из двух активных колонок, и выполненных по системе 2.1. Подобные системы в народе называются «пищалками», потому что не способны обеспечить звук высокого качества даже на низком уровне громкости. Совсем недавно идеалом в мире компьютерных (и не только) акустических систем была система 5.1 (пять сателлитов и один сабвуфер), но в последнее время производители акустики расширяют возможности своих систем, что привело сначала к появлению системы 6.1, а позднее и 8.1

Глава 4. Периферийные устройства ввода информации.

Устройствами ввода являются те устройства, посредством которых можно ввести информацию в компьютер. Главное их предназначение - реализовывать воздействие на ПК.

4.1 Клавиатура

Главным устройством ввода большинства компьютерных систем является клавиатура. До недавнего времени использовалась стандартная клавиатура, 101/102 клавиши (первая модель клавиатуры содержала лишь 83 клавиши), но с развитием персональных компьютеров производители старались развивать и основное устройство ввода информации. Это и привело к созданию мультимедийных клавиатур, с гораздо большим количеством кнопок, которые в наши дни все больше и больше набирают популярность.

К дополнительным клавишам относятся группы клавиш управления мультимедийными приложениями (например, вызов и управление программами просмотра видео), клавиши управления громкостью системы, группа клавиш для быстрого вызова офисных приложений (Word, Excel), калькулятора, Internet Explorer и т.д. Клавиатуры различаются по двум признакам: способ подключения и дизайн. Подключение клавиатуры к компьютеру может осуществляться через порт PS/2, USB и через ИК (инфракрасный) порт для беспроводных моделей. В последнем способе подключения клавиатура требует дополнительного источника питания, например батарейки.

4.2 Сканер

Для непосредственного считывания графической информации с бумажного или иного носителя в ПК применяется оптические сканеры. Сканируемое изображение считывается и преобразуется в цифровую форму элементами специального устройства: CCD - чипами. Существует множество видов и моделей сканеров. Какой из них выбрать, зависит от задач, для которых сканер предназначается. Самые простые сканеры распознают только два цвета: черный и белый. Такие сканеры используют для чтения штрихового кода.

Ручные сканеры - самые простые и дешевые. Основной недостаток в том, что человек сам перемещает сканер по объекту, и качество полученного изображения зависит от умения и твердости руки. Другой важный недостаток - небольшая ширина полосы сканирования (до 10 см), что затрудняет чтение широких оригиналов.

Барабанные сканеры применяются в профессиональной типографической деятельности. Принцип заключается в том, что оригинал на барабане освещается источником света, а фотосенсоры переводят отраженное излучение в цифровое значение.

Листовые сканеры. Их основное отличие от двух предыдущих в том, что при сканировании неподвижно закреплена линейка с CCD - элементами, а лист со сканируемым изображением движется относительно нее с помощью специальных валиков.

Планшетные сканеры. Это самый распространенный сейчас вид для профессиональных работ. Сканируемый объект помещается на стеклянный лист, изображение построчно с равномерной скоростью считывается головкой чтения с CCD - сенсорами, расположенной снизу. Планшетный сканер может быть оборудован специальным устройством слайд-приставкой для сканирования диапозитивов и негативов. Для сканирования слайдов и микроизображений ранее использовались слайд-сканеры.

Проекционные сканеры. Относительно новое направление. Цветной проекционный сканер является мощным многофункциональным средством для ввода в компьютер любых цветных изображений, включая трехмерные. Он вполне может заменить фотоаппарат.

В наше время у сканеров появилось еще одно применение - считывание рукописных текстов, которые затем специальными программами распознавания символов преобразуются в коды ASC II и в дальнейшем могут обрабатываться текстовыми редакторами.

Интерфейс может быть разным:

Собственный интерфейс – сканер поставляется со своей уникальной картой и работает только с ней. Эта карта может не заработать в лично Вашем компьютере или выйти из строя.

SCSI – если использовать сканер не с поставляемой в комплекте картой, то лёгкая совместимость получается не всегда.

LPT (и его варианты, с поддержкой или требованием EPP, ECP или Bi-Directional) – сканеру может быть необходима поддержка портом одного из скоростных протоколов. Если EPP обычно есть всегда, то необходимый для сканеров Epson вариант 8-бит Bi-Directional реализован не везде.

USB – самый распространенный вариант подключения на сегодняшний день. Просто подключить и, при наличии всех драйверов и программ, работает всегда.

4.3 Графический планшет

Настольные компьютеры для конструкторских и дизайнерских работ уже более десяти лет комплектуются графическими планшетами. Это устройство значительно упрощает ввод в ПК чертежей, схем и рисунков. Сначала планшеты были дорогими приспособлениями и поэтому были рассчитаны на сугубо профессиональное использование. Но уже лет пять выпускаются дешевые домашние модели. Даже, несмотря на хорошие навыки рисования от руки, вам вряд ли удастся изобразить в графическом редакторе что-нибудь путное, водя мышкой. Перо и планшет в корне меняют ситуацию. Если еще к этому добавить появление новых возможностей у графических редакторов. Речь идет о чувствительности к силе нажатия. В зависимости от того, с каким усилием вы проводите линию, в окне программы изменяются ее толщина и прозрачность. Прозрачная пленка, покрывающая планшет, позволяет выполнять трассировку оригиналов – т.е. под нее можно положить картинку и, обводя наконечником пера ее линии, повторить рисунок в окне редактора.

Глава 5. Дополнительные периферийные устройства.

5.1 Манипуляторы

Мышь – одно из указательных устройств ввода, обеспечивающее интерфейс пользователя с компьютером. Существуют «мыши» двух видов: шариковые и оптические.

В шариковых манипуляторах используется механический способ передачи направления движения (шарик расположенный внизу манипулятора при перемещении вращает два расположенных внутри валика).

В оптических «мышах» вместо шарика используется светодиод.

Манипулятор «мышь» имеет несколько типов подключения: COM, PS/2, USB, ИК (инфракрасный порт). «Мыши» с типом подключения при помощи COM-порта – одни и первых манипуляторов. В основном снабжались двумя кнопками. На рынке продержалась довольно долго. PS/

Устройства ввода-вывода

Устройство ввода-вывода - это компонент типовой архитектуры компьютера, предоставляющий компьютеру возможность взаимодействия с пользователем.

В соответствии с точным определением, в качестве «сердца» компьютера рассматривается процессор и память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ). Все операции, не являющиеся внутренними по отношению к этому комплексу, рассматриваются как операции ввода/вывода.

Устройства ввода

Устройства ввода - приборы для занесения данных в компьютер.

Основным, и обычно необходимым, устройством ввода текстовых символов и команд в компьютер остаётся клавиатура.

Основные устройства ввода:

Устройства ввода графической информации

• Графический планшет

  Видео- и Веб-камера

  Цифровой фотоаппарат

  Плата видеозахвата

Устройства ввода звука

Микрофон

Цифровой диктофон

Устройства ввода текстовой информации

Клавиатура

Указательные (координатные) устройства

С относительным указанием позиции (перемещения)

• Трекпоинт

• Джойстик

  Видеокамера

С возможностью указания абсолютной позиции

Графический планшет

Световое перо

Аналоговый джойстик

Игровые устройства ввода

Джойстик

• Рычаг для симуляторов полёта

Клавиатура - устройство, представляющее собой набор клавиш, предназначенных для управления каким-либо устройством, или для ввода информации.

Стандартная компьютерная клавиатура имеет 101 или 102 клавиши. Расположение клавиш на ней подчиняется единой общепринятой схеме, спроектированной в расчёте на английский алфавит.

По своему назначению клавиши на клавиатуре делятся на шесть групп:

функциональные;

алфавитно-цифровые;

управления курсором;

цифровая панель;

специализированные;

модификаторы.

Двенадцать функциональных клавиш расположены в самом верхнем ряду клавиатуры. Ниже располагается блок алфавитно-цифровых клавиш. Правее этого блока находятся клавиши управления курсором, а с самого правого края клавиатуры - цифровая панель.

К алфавитно-цифровому блоку относятся клавиши для ввода букв, цифр, знаков пунктуации и арифметических действий, специальных символов.

К числу клавиш-модификаторов относятся клавиши Shift, Ctrl, Caps Lock, Alt и AltGr (правый Alt). Они предназначены для изменения действий других клавиш. Включение верхнего регистра клавиш (при отключённом Caps Lock) осуществляется нажатием и удержанием клавиши Shift .

Клавиши-модификаторы используются наиболее часто, поэтому они имеют увеличенный размер. К тому же клавиши Shift и Ctrl продублированы по обеим сторонам блока алфавитно-цифровых клавиш.

Основное назначение клавиш цифровой панели - дублирование функций клавиш алфавитно-цифрового блока в части ввода цифр и арифметических операторов. Использование клавиш этой панели более удобно для ввода цифр и арифметических операторов, нежели ввод этих символов клавишами алфавитно-цифрового блока.

Манипулятор «мышь» (в обиходе просто «мышь» или «мышка») - одно из указательных устройств ввода, обеспечивающих интерфейс пользователя с компьютером.

Сканер - устройство, которое, анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием.

В зависимости от способа сканирования объекта и самих объектов сканирования существуют следующие виды сканеров:

Планшетные - наиболее распространённый вид сканеров, поскольку обеспечивает высокое качество и приемлемую скорость сканирования. Представляет собой планшет, внутри которого под прозрачным стеклом расположен механизм сканирования.

Ручные - в них отсутствует двигатель, следовательно, объект приходится сканировать пользователю вручную, единственным его плюсом является дешевизна и мобильность, при этом он имеет массу недостатков - низкое разрешение, малую скорость работы, узкая полоса сканирования, возможны перекосы изображения.

Листопротяжные - лист бумаги вставляется в щель и протягивается по направляющим роликам внутри сканера мимо лампы.

Планетарные сканеры - применяются для сканирования книг или легко повреждающихся документов. При сканировании нет контакта со сканируемым объектом (как в планшетных сканерах).

Барабанные сканеры - применяются в полиграфии, имеют большое разрешение (около 10 тысяч точек на дюйм). Оригинал располагается на внутренней или внешней стенке прозрачного цилиндра (барабана).

Слайд-сканеры - служат для сканирования плёночных слайдов, выпускаются как самостоятельные устройства, так и в виде дополнительных модулей к обычным сканерам.

Сканеры штрих-кода - небольшие, компактные модели для сканирования штрих-кодов товара в магазинах.

Основные характеристики сканеров

Оптическое разрешение

Разрешение измеряется в точках на дюйм (англ. dots per inch - dpi, 1 дюйм = 25,4 мм) и является основной характеристикой сканера. Сканер снимает изображение не целиком, а по строчкам. Чем больше светочувствительных элементов у сканера, тем больше точек он может снять с каждой горизонтальной полосы изображения. Это и называется оптическим разрешением. Сегодня считается нормой уровень разрешения не менее 600 dpi. Для обработки слайдов необходимо более высокое разрешение: не менее 1200 dpi.

Глубина цвета

Измеряется количеством оттенков, которые устройство способно распознать. 24 бита соответствует 16 777 216 оттенков. Современные сканеры выпускают с глубиной цвета 24, 30, 36, 48 бит. Несмотря на то, что графические адаптеры пока не могут работать с глубиной цвета больше 24 бит, такая избыточность позволяет сохранить больше оттенков при преобразованиях картинок в графических редакторах.

Устройства вывода

Используются для извлечения результатов работы компьютера. Устройство вывода преобразуют информацию из двоичного кода в вид, понятный человеку.

Основные устройства вывода

Устройства для вывода визуальной информации

Монитор (дисплей)

Проектор

• Графопостроитель

Устройства для вывода звуковой информации

Встроенный динамик

• Наушники

Устройства ввода/вывода

Перфоратор

Магнитный барабан

• Дисковод

  Жёсткий диск

  Различные порты

  Различные сетевые интерфейсы.

Монитор, дисплей - преобразуют цифровую и/или аналоговую информацию в видеоизображение.

Классификация мониторов

По виду выводимой информации

алфавитно-цифровые

дисплеи, отображающие только алфавитно-цифровую информацию

дисплеи, отображающие псевдографические символы

интеллектуальные дисплеи, обладающие редакторскими возможностями и осуществляющие предварительную обработку данных

графические

векторные

растровые

По строению

ЭЛТ - на основе электронно-лучевой трубки (англ. cathode ray tube, CRT)

ЖК - жидкокристаллические мониторы (англ. liquid crystal display, LCD)

Плазменный - на основе плазменной панели

Проекционный - видеопроектор и экран, размещённые отдельно или объединённые в одном корпусе (как вариант - через зеркало или систему зеркал)

OLED-монитор - на технологии OLED (англ. organic light-emitting diode - органический светоизлучающий диод)

Виртуальный ретинальный монитор - технология устройств вывода, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза.

Основные параметры мониторов

Вид экрана - квадратный или широкоформатный (прямоугольный)

Размер экрана - определяется длиной диагонали

Разрешение - число пикселей по вертикали и горизонтали

Глубина цвета - число отображаемых цветов (от монохромного до 32-битного)

Размер зерна или пикселя

Частота обновления экрана

Принтер - устройство печати цифровой информации на твёрдый носитель, обычно на бумагу.

Принтеры бывают струйные , лазерные , матричные и сублимационные , а по цвету печати - чёрно-белые (монохромные) и цветные . Иногда из лазерных принтеров выделяют в отдельный вид светодиодные принтеры.

Разрешение принтера определяется в точках на дюйм - dpi - количество отдельных точек, линейно размещающихся в процессе печати на отрезке в один дюйм. Для струйных принтеров речь идёт о количестве капель чернил, для лазерных принтеров – о количестве различимых частиц тонера, спёкшихся под воздействием электрографического переноса. Лазерные и струйные принтеры не способны отобразить все варианты цвета одного пикселя одной точкой на бумаге. Вместо того, чтобы точь-в-точь передавать цвет каждого пикселя, принтер наносит на бумагу комбинацию разноцветных точек, которые с определенного расстояния воспринимаются глазом как единое целое.