, ). Все остальные устройства, имеющиеся в составе персонального компьютера, предназначены для взаимодействия с внешним по отношению к компьютеру миром. Внешний мир – это пользователи ПК, другие ПК, прочие технические устройства, которые могут работать под управлением ПК или совместно с ПК.
Устройства взаимодействия ПК с внешним по отношению к нему миром мы будем именовать «периферийные устройства» персонального компьютера (от слова «периферия», т.е. отдаленная территория в общем смысле этого слова).
В компьютерной терминологии термин «периферия» объединяет собой все устройства ПК, кроме процессора и оперативной памяти. Есть и другие термины для этих устройств, например, «устройства ввода-вывода данных», « устройства» и др.
Периферийные устройства персонального компьютера – это
- манипулятор «мышь»,
- принтер,
- жесткий диск,
- привод CD-/DVD- дисков,
- модем,
- сетевая карта (для подключения к сети Интернет),
- видеокамера,
- и т.п.
Несмотря на великое многообразие периферийных устройств ПК, все они взаимодействуют с процессором и оперативной памятью примерно одинаковым образом, о чем будет сказано далее.
Периферийные устройства персонального компьютера бывают
- внутренние и
- внешние.
Внутренние устройства устанавливаются внутрь ПК (внутрь системного блока).
Примеры внутренних периферийных устройств персонального компьютера – это
- жесткие ,
- встроенный привод CD-/DVD- дисков
- и т.п.
Внешние устройства подключаются к портам ввода-вывода, при этом за взаимодействие этих устройств внутри ПК отвечают .
Примеры внешних периферийных устройств персонального компьютера – это
- принтеры,
- сканеры,
- внешние (подключаемые извне ПК) приводы CD-/DVD- дисков,
- камеры,
- манипулятор « »,
- клавиатура
- и т.п.
Во всем остальном внутренние и внешние периферийные устройства персонального компьютера работают по одним и тем же принципам.
Контроллер периферийного устройства (и контроллер порта ввода-вывода) подключается к общей шине ПК. Соответственно, получается, что все периферийные устройства персонального компьютера подключены к компьютера через контроллеры. И к этой же общей шине подключаются процессор и оперативная память ПК.
Контроллер осуществляет постоянное взаимодействие с процессором и оперативной памятью ПК через общую шину ПК. Контроллер отвечает за получение информации от процессора и из оперативной памяти, и за передачу данных процессору или в оперативную память.
Данная схема связи с периферийным устройством позволяет быстродействующему процессору работать, не замедляя работы из-за относительной по сравнению с процессором медлительности периферийных устройств персонального компьютера. Контроллер периферийного устройства работает со скоростью процессора, не замедляя его работу. А задержки приема-передачи информации от периферийного устройства к процессору и наоборот компенсирует контроллер устройства, беря на себя соответствующие функции «притормаживания» приема-передачи данных.
Такой подход позволяет согласовать между собой высокопроизводительные устройства (процессор и память) с относительно медленными периферийными устройствами персонального компьютера.
Быстродействующие периферийные устройства, например, жесткие диски, могут работать с оперативной памятью в режиме прямого доступа. Это означает, что контроллеры этих устройств могут записывать/считывать данные из ячеек оперативной памяти, минуя обработку этих данных процессором. Подобный режим позволяет не перегружать процессор.
Некоторые периферийные устройства персонального компьютера могут иметь и собственную оперативную память, а также собственный специализированный процессор для автономной обработки данных. Это позволяет еще больше разгружать основной процессор и основную оперативную память. К таким устройствам относится, например, видеокарта, которая осуществляет вывод информации на экран монитора.
Некоторые видеокарты, например, игровые, которые предназначены для воспроизведения на экране монитора трехмерных картинок с быстро меняющимся пейзажем, кроме всего прочего могут иметь в своем составе специальный процессор, ускоряющий обработку данных.
Требования к конфигурации игровых компьютеров значительно выше, чем к офисным ПК, так как периферийные устройства игрового ПК должны «помогать» основному процессору компьютера в воспроизведении игровых ситуаций, строящихся на сложной трехмерной графике, разнообразном движении, звуковом сопровождении и т.п.
Благодаря периферийным устройствам компьютер становится доступным для работы пользователей. С появлением «дружественных» пользователям периферийных устройств компьютеры стали незаменимыми помощниками людей.
P.S. Статья закончилась, но можно еще прочитать:
Получайте актуальные статьи по компьютерной грамотности прямо на ваш почтовый ящик
.
Уже более 3.000 подписчиков
Внешние, или периферийные, устройства - это компоненты персонального компьютера, которые размещаются вне системного блока. Они задействуются лишь на определенном этапе процесса обработки информации. В первую очередь к ним относятся устройства, фиксирующие выходные результаты: принтер, сканер, модем, различные внешние накопители и прочее. Стоит отметить, что само понятие "компьютерная периферия" достаточно условно. Так, например, сюда можно отнести внешний DVD-привод, поскольку он представляет собой самостоятельный блок и соединяется с системным блоком с помощью специального кабеля. И наоборот, внутренний модем является платой расширения, находится в системном блоке и не может быть отнесен к классу периферийного оборудования. Сам термин "периферия" служит для обозначения устройств, связывающих между собой компьютер и внешний мир (устройств, с помощью которых осуществляется как ввод информации в ПК, так и ее вывод). Список этого оборудования, в принципе, неограничен. Любопытно, что мониторы в него не входят.
Типы внешнего оборудованияПериферийные устройства разделяются на:
- основные, которые являются обязательным компонентом для нормальной работы компьютера;
- прочие, используемые по мере необходимости.
Основные типы внешнего оборудования
К этому типу относят устройства, которые управляют курсором, и частично модемы (в случае терминала или бездисковой станции). В принципе, к компьютеру можно подключить практически любое оборудование, способное вырабатывать электрические импульсы или управляться ими. Периферийные устройства соединяются с ПК, используя внешние интерфейсы или специализированные адаптеры и контроллеры, представляющие собой средство для стыковки оборудования с шиной компьютера. Запомните, что следует различать значения понятий "контроллер" и "адаптер". Да, они оба используются для сопряжения, однако контроллер способен выполнять самостоятельные действия после того, как получит команду от управляющей им программы (некоторые особо сложные имеют даже собственный процессор).
В настоящее время широко используются следующие виды аппаратного обеспечения, предназначенные для сопряжения ядра компьютера с внешним оборудованием:
Классификация внешнего оборудования
Периферийные устройства в зависимости от выполняемых функций разделяются на следующие типы:
- для ввода информации: клавиатуры, мыши, трекболы и прочее;
- для вывода информации: принтеры (матричные, струйные, лазерные);
- для хранения информации: внешние дисководы, CD- и DVD-приводы, жесткие диски, стримеры;
- для обмена информацией: модемы, факс-модемы.
Отдельно стоит упомянуть источники бесперебойного питания, предназначенные для сохранения информации и корректного завершения работы в случае отключения электричества.
Заключение
Как видим, внешние устройства ПК стали неотъемлемой составляющей любой информационной системы. Они выполняют сбор, хранение, поиск, передачу и обработку данных. Каждый специалист имеет огромный выбор вспомогательных устройств для решения самых разных задач.
Всем привет. В сегодняшнем выпуске я продолжу тему устройство компьютера и расскажу про его периферийные устройства . Это вторая часть большой статьи, в прошлой публикации мы разобрали первую часть устройство компьютера — системный блок.
Если вы не читали первую часть статьи, то рекомендую обязательно с ней познакомиться, в ней а рассказываю про устройство компьютера, а именно .
Периферия компьютера
Ну вот и пришел черед поговорить о периферийных устройствах, рассмотрим самые основные.
Мышь
Мышь нужна для того, чтобы перемещать курсор на необходимое пространство рабочего стола. Существует три разновидности мышей: механическая, с шариком внутри; оптическая и лазерная.
Помню когда-то раньше пользовался механической мышкой. Нужно было с усилием водить по коврику, чтобы переместить курсор мыши в нужное место рабочего стола. Есть обычные дешевые мышки и специальные навороченные игровые. У меня дома большой коврик и игровая лазерная мышь, которую по тем временам покупал порядка 50 $.
Клавиатура
Клавиатура выполнят вспомогательную роль в управлении нашим компьютером.
С помощью неё можно набирать текст, переписываться с друзьями, играть в разные игры и еще много чего. Немаловажную роль моя клавиатура сыграла в написании данной статьи.
Монитор
Без монитора наверное никуда. Если бы его не было, наверное не было и компьютера:). Дисплей нужен для вывода информации на экран, которая в свою очередь проходит через видеокарту. Мониторы делятся на три группы с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), жидкокристаллические (LCD) и плазменные. Последние чаше всего используются для изготовления новых телевизоров.
У среднего монитора диагональ начинается с 15 и заканчивается 32 дюймами. Если дюймов больше, то это уже считается телевизором.
У большинства пользователей ПК сейчас LCD мониторы, но встречаются и ЭЛТ. Я использую обычный LCD монитор с диагональю 19 дюймов это примерно 48 сантиметров, почти пол метра, меня вполне устраивает.
Звуковые колонки и наушники
Наушники и звуковые колонки необходимы для вывода звука с компьютера для наших ушей. В каждом компьютере и ноутбуке есть звуковая карта. В основном они бывают встроены в системную плату.
Если у вас хорошие колонки, есть аудио файлы в высоком качестве и вы хотите их прослушать с удовольствием, то можете купить отдельную звуковую карту. Достойные звуковухи стоят порядка 100$, есть конечно и дешевле, но зачем покупать дешевую, если подобная уже встроена в мамку.
Бывают случаи, что сломалась внутренняя звуковая карта. Можно конечно попытаться перепаять разъем или звуковую микросхему, но не все в этом разбираются. Поэтому для решения данной проблемы можно заменить полностью материнскую плату или докупить недорогую внешнюю звуковую карту.
Желательно использовать колонки из дерева, у них довольно-неплохая звуковая пропускательная способность, но пластиковые тоже неплохие. Чем больше ват могут выдать вам ваши колонки, тем четче и громче будет звук.
Модем
Модем — это сетевое устройство, которое придумали чтобы через него заходить в интернет и связываться с другими пользователями.
Диалап (Dial Up) модемы
Раньше были простые медленные модемы 56k. Цифра 56 означает скорость передачи данных 56 кбит/сек. Помню пару лет назад работал в одной фирме, на которой мы пользовались именно такими модемами.
Для тех кто не знает, выкладываю звуковую дорожку Шум диалап модема, когда он заходит в интернет. А те кто помнит эти времена, просто послушайте. Когда я его услышал, у меня почему-то сама по себе вылезла улыбка на лице.
Dial-Up Modem-Konnekt
В некоторых отдаленных населенных пунктах и деревнях до сих пор используют такие диалаповские модемы.
ADSL модемы
На данный момент наверное во всех крупных городах используют высокоскоростной интернет, по средствам ADSL модемов, выделенных каналов VPN, беспроводного Wi-Fi и других.
Веб-камера
Вэб-камера нужна для передачи картинки, видео изображения, иногда и звука, если имеется встроенный микрофон. С помощью веб-камеры можно разговаривать с человеком как в соседней комнате, так и в другой стране, по средствам интернет и сторонних программ.
Микрофон
Микрофон нужен для того, чтобы записывать или передавать свой голос. Он есть в большинстве веб-камер и наушниках с микрофоном.
Накопители USB
К накопителям USB относятся небольшие устройства, которые хранят в себе информацию флешки и жесткие диски. Такое устройство универсально, его можно подсоединить наверное к любому компьютеру через порт USB.
Объемы флешек разные, начинаются 128 Мегабайт и заканчиваются 1 Терабайтом. У USB жестких дисков размеры вмещаемой памяти конечно побольше.
Принтер
Принтер нужен для того, чтобы распечатывать какую-либо информацию документы, фотографии и так далее.
Они бывают матричные, струйные и лазерные. Недавно узнал, что появились такие принтера, в которых за место картриджей и тонера используют восковые тубы.
Сканер
Сканер придумали чтобы сканировать (считывать) информацию с печатных и других носителей, затем вносить её на компьютер.
Если вы часто сканируете документы, то этот инструмент вам просто необходим.
ИБП или упсы
Источники бесперебойного питания или выпрямители переменного тока нужны для того, чтобы если произойдет перепад напряжения, они выравнивают такие скачки.
Так же если у вас внезапно выключиться свет, в течении 5 — 10 минут ваш компьютер сможет работать.
Джойстики и игровые манипуляторы
С помощью джойстиков и игровых манипуляторов можно комфортно играть в различные компьютерные игры. Детям и подросткам они очень нравятся.
Вот в принципе все основные периферийные устройства , есть конечно же и другие, но ими меньше пользуются, чем теми, которые перечислены выше.
Заключение
Сегодня мы с вами подробно поговорили про устройство компьютера и его периферийные компоненты , к которым относятся: мышь, клавиатура, монитор, звуковые колонки и наушники, модем, веб-камера, микрофон, накопители USB, принтер, сканер, ИБП, джойстики и игровые манипуляторы.
Периферийные устройства компьютера | сайт
Возможно у вас появились или возникли вопросы, связанные с устройством компьютера и его периферийными устройствами. Можете задавать их ниже в комментариях к этой статье, а так же воспользоваться формой со мной.
Благодарю вас что читаете меня в
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. ПУ в немалой степени определяют возможности применения ПК.
Периферийные устройства можно разделить на несколько групп по функциональному назначению:
1. 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, модемы.
2. Устройства вывода - предназначены для вывода информации в необходимом для оператора формате. К этому типу периферийных устройств относятся: принтер, монитор, аудиосистема.
3. 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, сканер, графический планшет и т.д.
4. 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. Последние, правда, можно отнести и к устройствам ввода, благодаря возможности сохранения фото, видео и аудио информации на магнитных или магнитооптических носителях.
Каждые из перечисленных групп устройств выполняют определенные функции ограниченные их возможностями и назначением.
Периферийные устройства ввода-вывода информации.
Периферийные устройства ввода-вывода бывают нескольких видов в зависимости от назначения.
Винчестер
Винчестеры или накопители на жестких дисках - это внешняя память большого объема, предназначенная для долговременного хранения информации, объединяющая в одном корпусе сам носитель информации и устройство записи/чтения. По сравнению с дисководами винчестеры обладают рядом очень ценных преимуществ: объем хранимых данных неизмеримо больше, время доступа у винчестера на порядок меньше. Единственный недостаток: они не предназначены для обмена информацией.
Физические размеры винчестеров стандартизированы параметром, который называют форм-фактором.
Винчестер состоит из не скольких жестких дисков, с нанесенным на поверхность магнитным слоем и расположенных друг под другом. Каждому диску соответствует пара головок записи/чтения. При включенном компьютере диски винчестера постоянно крутятся, даже когда нет обращения к винчестеру, таким образом, экономится время на его разгон.
К настоящему времени разработаны следующие типы винчестеров: MFM, RLL, ESDI, IDE, SCSI.
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.
· 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.
Флэш - карты.
Пятнадцать лет назад компания Toshiba придумала технологию энергонезависимой полупроводниковой памяти, которую она назвала флэш-памятью. Флэш-память позволяет записывать и стирать данные без таких сложностей, благодаря чему обладает неплохим быстродействием и, к тому же, достаточно надежна.
Вскоре чипы флэш-памяти стали встраивать в различные устройства, а на их основе были созданы флэш-карты, с помощью которых можно было транспортировать различные данные.
Модемы.
В настоящее время существуют два вида модемов: аналоговые и цифровые.
Аналоговые модемы более популярны из-за своей дешевизны и используются в основном для выхода в сеть Internet, и только иногда 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. Модемы имеют несколько типов соединений с ПК: COM, USB или посредством сетевой карты. Модем, соединение которого идет через COM-порт, требует дополнительного источника питания, а при соединении при помощи USB-порта потребность в блоке питания отпадает. xDSL-модемы также требуют дополнительного источника питания.
Периферийные устройства вывода информации.
Периферийные устройства вывода предназначены для вывода информации в необходимом для оператора формате. Среди них есть обязательные и необязательные устройства.
Мониторы
Монитор является необходимым устройством вывода информации. Монитор 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 поддерживают и монохромной режим, и цветной.
· 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) . 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.
Жидкокристаллический дисплей
· 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. 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.
Газоплазменный монитор
Пользователи ПК проводят в непосредственной близости от работающих мониторов многие часы подряд. В связи с этим фирмы-производители дисплеев усилили внимание к оснащению их специальными средствами защиты от всех видов воздействий, которые негативно сказываются на здоровье пользователя. В настоящее время распространяются мониторы с низким уровнем излучения. Используются и другие методы, повышающие комфортность работы с дисплеями.
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, невозможна печать графического изображения.
· Матричные (игольчатые) принтеры - это самые дешевые аппараты, обеспечивающие удовлетворительное качество печати для широкого круга рутинных операций. Достоинства: приемлемое качество печати при условии хорошей красящей ленты, возможности печати "под копирку". Недостатки: достаточно низкая скорость печати, особенно графических изображений, значительный уровень шума.
Матричный принтер
· 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.
Струйные принтеры значительно меньше шумят. Скорость печати зависит от качества. Этот тип принтера занимает промежуточное накопление между матричными и лазерными принтерами.
Струйный принтер
· 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.
Лазерные принтера делятся на два типа: локальные и сетевые. К сетевым принтерам можно подключится, используя IP адрес.
Лазерный принтер
· Светодиодные принтеры - альтернатива лазерным.
Термические принтеры используются для получения цветного изображения фотографического качества. Требуют особой бумаги. Такие принтеры пригодны для деловой графики.
Намного дешевле лазерных и струйных принтеров. Печатает на любой бумаге и картоне. Принтер работает с низким уровнем шума.
Плоттеры (графопостроители ).
Это устройство применяется только в определенных областях: чертежи, схемы, графики, диаграммы и т.п. 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. 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.
Распространены режущие плоттеры для вывода чертежа на пленку, вместо пишущего узла они имеют резак.
Связь с компьютером плоттеры, как правило, осуществляют через последовательный, параллельный или SCSI-интерфейс. Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером.
В плоттерах могут использоваться как специальные технологии, так и технологии, хорошо знакомые по принтерам. В настоящее время струйные устройства получают все большее распространение.
Проекционная техника.
Мультимедиа-проектор позволяет воспроизводить на большом экране информацию, получаемую от самых разнообразных источников сигнала: компьютера, видеомагнитофона, видеокамеры, фотокамеры, игровой приставки. Современный проектор -- наиболее совершенное звено в цепи эволюции проекционного оборудования.
Мультимедийный проектор
Мультимедиа-проектор -- современное и высокотехнологичное устройство. Надежность большинства выпускаемых моделей велика, и пользователю вряд ли придется обращаться в сервисный центр с просьбой о ремонте. Единственная заменяемая деталь проектора -- его лампа. В большинстве проекторов используются дуговые лампы с высокой яркостью и более ровным по сравнению с лампами накаливания спектром. Средний срок их службы -- 2000 часов работы. Иногда бывает полезно применять функцию экономного режима работы лампы, вдвое продлевающего ее ресурс.
Аудиосистема
В персональных компьютерах применяются самые разнообразные схемы формирования звуковых сигналов - от простых до сложных.
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 акустических систем была система 5.1, но в последнее время производители акустики расширяют возможности своих систем, что привело сначала к появлению системы 6.1, а позднее и 8.1
Периферийные устройства ввода информации.
Устройствами ввода являются те устройства, посредством которых можно ввести информацию в компьютер. Главное их предназначение - реализовывать воздействие на ПК. Разнообразие выпускаемых устройств ввода породили целые технологии: от осязаемых до голосовых.
Клавиатура
Главным устройством ввода большинства компьютерных систем является клавиатура . До недавнего времени использовалась стандартная клавиатура, 101/102 клавиши, но с развитием персональных компьютеров производители старались развивать и основное устройство ввода информации. Это и привело к созданию мультимедийных клавиатур, которые в наши дни все больше и больше набирают популярность.
К дополнительным клавишам относятся группы клавиш управления мультимедийными приложениями, клавиши управления громкостью системы, группа клавиш для быстрого вызова офисных приложений, 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 порт для беспроводных моделей. В последнем способе подключения клавиатура требует дополнительного источника питания, например батарейки.
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.
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
лазерный ручной сканер
· Барабанные сканеры применяются в профессиональной типографической деятельности.
«домашний» барабанный сканер промышленный барабанный сканер
· 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
· Проекционные сканеры . Цветной проекционный сканер является мощным многофункциональным средством для ввода в компьютер любых цветных изображений, включая трехмерные.
Ручной проекционный сканер
Интерфейс может быть разным:
· Собственный интерфейс - сканер поставляется со своей уникальной картой и работает только с ней.
· SCSI - если использовать сканер не с поставляемой в комплекте картой, то лёгкая совместимость получается не всегда.
· LPT - 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.
· 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.
Периферийные устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря им, компьютерная система приобретает гибкость и универсальность.
По назначению периферийные устройства можно подразделить на:
Устройства ввода данных;
Устройства вывода данных;
Устройства хранения данных;
Устройства обмена данными.
Устройства ввода знаковых данных
Специальные клавиатуры. Клавиатура является основным устройством ввода данных. Специальные клавиатуры предназначены для повышения эффективности процесса ввода данных. Это достигается путем изменения формы клавиатуры, раскладки ее клавиш или метода подключения к системному блоку.
Клавиатуры, имеющие специальную форму, рассчитанную с учетом требований эргономики, называют эргономичными клавиатурами. Их целесообразно применять на рабочих местах, предназначенных для ввода большого количества знаковой информации. Эргономичные клавиатуры не только повышают производительность наборщика и снижают общее утомление в течение рабочего дня, но и снижают вероятность и степень развития ряда заболеваний, например туннельного синдрома кистей рук и остеохондроза верхних отделов позвоночника.
Раскладка клавиш стандартных клавиатур далека от оптимальной. Она сохранилась со времен ранних образцов механических пишущих машин. В настоящее время существует техническая возможность изготовления клавиатур с оптимизированной раскладкой, и существуют образцы таких устройств (в частности, к ним относится клавиатура Дворака). Однако практическое внедрение клавиатур с нестандартной раскладкой находится под вопросом в связи с тем, что работе с ними надо учиться специально. На практике подобными клавиатурами оснащают только специализированные рабочие места.
По методу подключения к системному блоку различают проводные и беспроводные клавиатуры. Передача информации в беспроводных системах осуществляется инфракрасным лучом. Обычный радиус действия таких клавиатур составляет несколько метров. Источником сигнала является клавиатура.
Устройства командного управления. Специальные манипуляторы. Кроме обычной мыши существуют и другие типы манипуляторов, например: трекболы, пенмаусы, инфракрасные мыши.
Трекбол в отличие от мыши устанавливается стационарно, и его шарик приводится в движение ладонью руки. Преимущество трекбола состоит в том, что он не нуждается в гладкой рабочей поверхности, поэтому трекболы нашли широкое применение в портативных персональных компьютерах.
Пенмаус представляет собой аналог шариковой авторучки, на конце которой вместо пишущего узла установлен узел, регистрирующий величину перемещения.
Инфракрасная мышь отличается от обычной наличием устройства беспроводной связи с системным блоком.
Для компьютерных игр и в некоторых специализированных имитаторах применяют также манипуляторы рычажно-нажимного типа (джойстики) и аналогичные им джой-пады, геймпады и штурвалъно-педальные устройства. Устройства этого типа подключаются к специальному порту, имеющемуся на звуковой карте, или к порту USB.
Устройства ввода графических данных. Для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры. Интересно отметить, что с помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами (программами распознавания образов).
Планшетные сканеры. Планшетные сканеры предназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС).
Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров являются:
Разрешающая способность;
Производительность;
Динамический диапазон;
Максимальный размер сканируемого материала.
Ручные сканеры. Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует планшетным. Разница заключается в том, что протягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется вручную. Равномерность и точность сканирования при этом обеспечиваются неудовлетворительно, и разрешающая способность ручного сканера составляет 150-300 dpi.
Барабанные сканеры. В сканерах этого типа исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью. Их используют для сканирования исходных изображений, имеющих высокое качество, но недостаточные линейные размеры (фотонегативов, слайдов и т. п.)
Сканеры форм. Предназначены для ввода данных со стандартных форм, заполненных механически или «от руки». Необходимость в этом возникает при проведении переписей населения, обработке результатов выборов и анализе анкетных данных.
От сканеров форм не требуется высокой точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром.
Штрих-сканеры. Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных, закодированных в виде штрих-кода. Такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.
Графические планшеты (дигитайзеры). Эти устройства предназначены для ввода художественной графической информации. Существует несколько различных принципов действия графических планшетов, но в основе всех их лежит фиксация перемещения специального пера относительно планшета. Такие устройства удобны для художников и иллюстраторов, поскольку позволяют им создавать экранные изображения привычными приемами, наработанными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть).
Цифровые фотокамеры. Как и сканеры, эти устройства воспринимают графические данные с помощью приборов с зарядовой связью, объединенных в прямоугольную матрицу. Основным параметром цифровых фотоаппаратов является разрешающая способность, которая напрямую связана с количеством ячеек ПЗС в матрице.
Устройства вывода данных. В качестве устройств вывода данных, дополнительных к монитору, используют печатающие устройства (принтеры ), позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачном носителе. По принципу действия различают матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры.
Матричные принтеры. Это простейшие печатающие устройства. Данные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе цилиндрических стержней («иголок») через красящую ленту. Качество печати матричных принтеров напрямую зависит от количества иголок в печатающей головке. Наибольшее распространение имеют 9-игольчатые и 24-игольчатые матричные принтеры.
Лазерные принтеры. Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати, не уступающее, а во многих случаях и превосходящее полиграфическое. Они отличаются также высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту (ррт -page per minute). Как и в матричных принтерах, итоговое изображение формируется из отдельных точек
Принцип действия лазерных принтеров следующий:
В соответствии с поступающими данными лазерная головка испускает световые импульсы, которые отражаются от зеркала и попадают на поверхность светочувствительного барабана;
Горизонтальная развертка изображения выполняется вращением зеркала;
Участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой импульс, приобретают статический заряд;
Барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный красящим составом (тонером), и тонер закрепляется на участках, имеющих статический заряд;
При дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхности с бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бумагу;
Лист бумаги с нанесенным на него тонером протягивается через нагревательный элемент, в результате чего частицы тонера спекаются и закрепляются на бумаге.
К основным параметрам лазерных принтеров относятся:
Разрешающая способность, dpi (dots per inch - точек на дюйм);
производительность (страниц в минуту);
Формат используемой бумаги;
Объем собственной оперативной памяти.
При выборе лазерного принтера необходимо также учитывать параметр стоимости оттиска, то есть стоимость расходных материалов для получения одного печатного листа стандартного формата А4. К расходным материалам относится тонер и барабан, который после печати определенного количества оттисков утрачивает свои свойства. В качестве единицы измерения используют цент на страницу (имеются в виду центы США). В настоящее время теоретический предел по этому показателю составляет порядка 1,0-1,5. На практике лазерные принтеры массового применения обеспечивают значения от 2,0 до 6,0.
Основное преимущество лазерных принтеров заключается в возможности получения высококачественных отпечатков. Модели среднего класса обеспечивают разрешение печати до 600 dpi, а профессиональные модели - до 1200 dpi.
Светодиодные принтеры. Принцип действия светодиодных принтеров похож на принцип действия лазерных принтеров. Разница заключается в том, что источником света является не лазерная головка, а линейка светодиодов. Поскольку эта линейка расположена по всей ширине печатаемой страницы, отпадает необходимость в механизме формирования горизонтальной развертки и вся конструкция получается проще, надежнее и дешевле. Типичная величина разрешения печати для светодиодных принтеров составляет порядка 600 dpi.
Струйные принтеры. В струйных печатающих устройствах изображение на бумаге формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, которое развивается в печатающей головке за счет парообразования. В некоторых моделях капля выбрасывается щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта - этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической.
Качество печати изображения во многом зависит от формы капли и ее размера, а также от характера впитывания жидкого красителя поверхностью бумаги. В этих условиях особую роль играют вязкостные свойства красителя и свойства бумаги.
К положительным свойствам струйных печатающих устройств следует отнести относительно небольшое количество движущихся механических частей и, соответственно, простоту и надежность механической части устройства и его относительно низкую стоимость. Основным недостатком, по сравнению с лазерными принтерами, является нестабильность получаемого разрешения, что ограничивает возможность их применения в черно-белой полутоновой печати.
В то же время, сегодня струйные принтеры нашли очень широкое применение в цветной печати. Благодаря простоте конструкции они намного превосходят цветные лазерные принтеры по показателю качество/цена. При разрешении выше 600 dpi они позволяют получать цветные оттиски, превосходящие по качеству цветные отпечатки, получаемые фотохимическими методами.
При выборе струйного принтера следует обязательно иметь виду параметр стоимости печати одного оттиска. При том, что цена струйных печатающих устройств заметно ниже, чем лазерных, стоимость печати одного оттиска на них может быть в несколько раз выше.
Устройства хранения данных. Необходимость во внешних устройствах хранения данных возникает в двух случаях:
Когда на вычислительной системе обрабатывается больше данных, чем можно разместить на базовом жестком диске;
Когда данные имеют повышенную ценность и необходимо выполнять регулярное резервное копирование на внешнее устройство (копирование данных на жестком диске не является резервным и только создает иллюзию безопасности).
В настоящее время для внешнего хранения данных используют несколько типов устройств, использующих магнитные или магнитооптические носители.
Стримеры - это накопители на магнитной ленте. Их отличает сравнительно низкая цена. К недостаткам стримеров относят малую производительность (она связана, прежде всего, с тем, что магнитная лента - это устройство последовательного доступа) и недостаточную надежность (кроме электромагнитных наводок, ленты стримеров испытывают повышенные механические нагрузки и могут физически выходить из строя).
Емкость магнитных кассет (картриджей) для стримеров составляет до нескольких сот Мбайт. Дальнейшее повышение емкости за счет повышения плотности записи снижает надежность хранения, а повышение емкости за счет увеличения длины ленты сдерживается низким временем доступа к данным.
ZIP-накопители выпускаются компанией Iomega, специализирующейся на создании внешних устройств для хранения данных. Устройство работает с дисковыми носителями, по размеру незначительно превышающими стандартные гибкие диски и имеющими емкость 100/250 Мбайт. ZIP-накопители выпускаются во внутреннем и внешнем исполнении. В первом случае их подключают к контроллеру жестких дисков материнской платы, а во втором - к стандартному параллельному порту, что негативно сказывается на скорости обмена данными.
Накопители HiFD. Основным недостатком ZIP-накопителей является отсутствие их совместимости со стандартными гибкими дисками 3,5 дюйма. Такой совместимостью обладают устройства HiFD компании Sony. Они позволяют использовать как специальные носители емкостью 200 Мбайт, так и обычные гибкие диски. В настоящее время распространение этих устройств сдерживается повышенной ценой.
Накопители JAZ. Этот тип накопителей, как и ZIP-накопители, выпускается компанией Iomega. По своим характеристикам JAZ-носитель приближается к жестким дискам, но в отличие от них является сменным. В зависимости от модели накопителя на одном диске можно разместить 1 или 2 Гбайт данных.
Магнитооптические устройства. Эти устройства получили широкое распространение в компьютерных системах высокого уровня благодаря своей универсальности. С их помощью решаются задачи резервного копирования, обмена данными и их накопления. Однако достаточно высокая стоимость приводов и носителей не позволяет отнести их к устройствам массового спроса.
Устройства обмена данными. Модем. Устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМодулятор). При этом под каналом связи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа канала связи устройства приема-передачи подразделяют на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Наиболее широкое применение нашли модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым телефонным каналам связи.
Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются в нем путем модуляции (по амплитуде, частоте, фазе) в соответствии с избранным стандартом (протоколом) и направляются в телефонную линию. Модем-приемник, понимающий данный протокол, осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) и пересылает восстановленные цифровые данные в свой компьютер. Таким образом, обеспечивается удаленная связь между компьютерами и обмен данными между ними.
К основным потребительским параметрам модемов относятся:
Производительность (бит/с);
Поддерживаемые протоколы связи и коррекции ошибок;
Шинный интерфейс, если модем внутренний (ISA или РСI).
От производительности модема зависит объем данных, передаваемых в единицу времени. От поддерживаемых протоколов зависит эффективность взаимодействия данного модема с сопредельными модемами (вероятность того, что они вступят во взаимодействие друг с другом при оптимальных настройках). От шинного интерфейса в настоящее время пока зависит только простота установки и настройки модема (в дальнейшем при общем совершенствовании каналов связи шинный интерфейс начнет оказывать влияние и на производительность).
