Периферийным устройством называется аппаратное обеспечение компьютера, которое конструктивно отделено от самого ПК, но, в то же время, функционирует под его управлением. Предназначаются такие устройства для расширения функциональности персонального компьютера: организации ввода-вывода, распечатки набранных текстов и изображений, обмена данными с другими персональными компьютерами, для управления разнообразными внешними устройствами, включая бытовую технику.
Это периферийное устройство предназначено для вывода на печать различной текстовой и графической информации: фотографий, рисунков, набранных текстов, графиков, чертежей и т. п.
По возможности отображения цвета подразделяются на:
- Цветные с возможностью печати не только цветных картинок, но и полноценных фотографий (фотопринтеры);
- Чёрно-белые , печатающие простые тексты и графику с оттенками серого цвета, но без возможности вывода цвета.
Конструктивно, существующие на сегодняшний день печатающие устройства можно разделить на:
- Матричные , где печатающая головка содержит «иголки» удар которых, через красящую ленту по бумаге и формирует знаки и изображение. Разрешение таких принтеров может достигать 300 точек на дюйм (dpi), а количество иголок в головке 9 и 24 штуки. Недостаток – невысокая скорость печати и повышенный шум, но при этом у таких устройств самая низкая стоимость отпечатка и возможность печати через копирку;
- Струйные
, само название которых, говорит само за себя – печать осуществляется за счёт управляемой струйки чернил при помощи сопел в печатающей головке. Струйные принтеры выпускаются как чёрно-белые, так и цветные, причём цветные струйные принтеры отлично подходят для печати фотографий благодаря высокому разрешению (600-900 dpi) и отличным характеристикам цветопередачи. Скорость печати достигает 10-20 страниц в минуту.
Основным недостатком таких устройств является тот факт, что, если принтером долго не пользоваться, то печатающая головка быстро приходит в негодность (забиваются сопла), причём стоимость её замены сравнима со стоимостью принтера; - Лазерные где формирование изображение на бумаге происходит методом ксерографии. Изображение переносится на бумагу при помощи лазерного луча и специального порошка, который засыпается в специальный картридж. Характеризуются лазерные принтеры высоким разрешением (до 1200 dpi для чёрно-белых и до 2400 для цветных), высокой скоростью печати (до 60 страниц в минуту), достаточно низкой стоимостью отпечатка, простотой обслуживания и содержания (они не «засыхают», как струйные), возможностью цветной печати в цветных моделях этих устройств. Благодаря тому, что в последнее годы стоимость этих устройств значительно снизилась, они все чаще применяются и простыми пользователями в домашних условиях.
Первый в мире матричный принтер был выпущен в 1964 году. Но использовался он вначале не в компьютерных системах, а для распечатки показаний точного времени ⌚ в конструкции часов компании Seiko.
См. .
Это устройство хотя практически и не распространено у домашних пользователей ПК, но оказывается весьма ценным для тех, кто постоянно работает с чертежами или рисунками больших форматов. Подобно принтеру, плоттер способен выводить на бумагу выполненные на компьютере изображения – чертежи и рисунки очень больших форматов (вплоть до формата «А0»). Такими устройствами снабжаются конструкторские и архитектурные бюро, они незаменимы при печати больших, демонстрационных диаграмм, схем и рисунков для различных презентаций.
Первые модели плоттера отличались от принтера тем, что они не смешивали цвета – конструктивно они чертили заправленными каждый своим цветом «рапидографами». Можно было подбирать толщину линий, но вот цвет всегда оставался одним из установленного в плоттере набора. Сегодня, последние модели полностью лишены этого недостатка.
Как и принтер, сканер является на сегодняшний день одним из самых популярных устройств, практически у всех пользователей ПК, как офисных и производственных, так и домашних. Предназначен он для сканирования (снятия визуальной копии) любых изображений и сохранения их в цифровом виде на каком-либо носителе для хранения данных. Сегодняшние сканеры, пройдя путь от медленных и примитивных устройств, сегодня являются образцом производственных технологий и научных достижений.
Большинство моделей имеют впечатляющие технические характеристики, которые определяют качество получаемых копий:
- Оптическое разрешение . Одна из важнейших характеристик, напрямую отвечающая за качество получающегося при сканировании изображения. У современных моделей эта величина может достигать значения 11 000 точек на дюйм. Правда не стоит гоняться за такими параметрами и выкладывать «лишние деньги», если, например, для качественной печати на лазерном принтере потребуется лишь 100-200 dpi и 96 dpi при выводе на монитор;
- Скорость сканирования . Также немаловажная величина, позволяющая значительно экономить время при обработке большого количества изображений. Существуют модели, у которых эта величина достигает до 80 страниц в минуту! Обычно этот показатель колеблется в пределах от 1 до 3;
- Динамический диапазон сканера . Имеет значения по логарифмической шкале от 0 до 4-х. При этом значение «0» характеризует абсолютную прозрачность, а «4» - абсолютно чёрную поверхность. Для получения качественного изображения фотографий и других плоских рисунков необходима плотность равная 2. Если же необходимо получить профессиональный результат, эта величина должна иметь значения не менее 3.2;
- Оптическая плотность . Величина, характеризующая возможность сканера различать градации яркости. С теоретической точки зрения 12-ти разрядный сканер способен различить больше градаций яркости, на практике же это не всегда бывает так. Можно ориентироваться на показатель профессиональных устройств, который равен 3 и выше единицам;
- Глубина цвета . Это показатель, который говорит о том, сколько оттенков цветов может различить эта модель сканера. На сегодняшний день существуют устройства, имеющие этот показатель равным - 24, 30 и 36 бит/пиксель. Для сравнения, 24 бита вполне достаточно, чтобы различать 16.7 миллиона цветов. Интересный факт, человеческий глаз не в состоянии различить 24-х и 32-х битные изображения.
Конструктивно, все сканеры делятся на:
- Ручные . Изображение сканируется при проведении по нему сканером;
- Планшетные . Отлично подходят для домашнего и офисного использования при сканировании как фотографий, так и любых, других типов изображений;
- Листопротяжные . Сканирование осуществляется при протягивании листа через специальное считывающее устройство. По параметрам схожи со сканерами планшетного типа;
- Барабанные , применяются исключительно в полиграфических целях, так как обладают высокопрофессиональными параметрами и очень дороги.
Сегодня данные устройства очень популярны у офисных и домашних пользователей ПК, так как это периферийное устройство представляет собой два (а в большинстве случаев) три устройства «в одном флаконе» - принтер, сканер и копир . Конечно, это очень удобно – на столе сильно экономится место, да и стоимость такого агрегата значительно ниже суммы этих двух или трёх устройств.
Параметры МФУ идентичны параметрам входящим в его состав отдельным устройствам, поэтому при выборе такого агрегата следует ориентироваться последовательно именно на них, то есть оценить технические характеристики печатающего устройства (принтера), входящего в состав МФУ, а затем сканера и уже после этого принимать решение. Иногда подобные устройства могут обладать отличными данными для сканера, но в то же время средненькими параметрами печати.
Уже много лет все производитель материнских плат включают в их состав звуковую карту. То есть практически все ПК способны воспроизводить звуковые и музыкальные файлы, прослушивать музыку и смотреть видеофильмы со звуком. Кроме этого, как правило, на материнской плате имеются и звуковые входы для подключения внешних устройств – микрофона, магнитофона, внешнего CD и DVD проигрывателя, других звуковоспроизводящих устройств.
Для того, чтобы в полной мере использовать данную техническую возможность необходимо для воспроизведения звука иметь либо активную акустическую систему, либо наушники. Активная акустическая система представляет собой пару акустических излучателей (колонок) со встроенным или внешним усилителем звука.
Большинство современных моделей имеют встроенный усилитель прямо в корпусе одной из колонок , что с одной стороны удобно – экономиться рабочее пространство, с другой стороны, такая конструкция, конечно, имеет достаточно посредственные характеристики звучания перед высококачественными моделями, у которых усилитель, как правило, всегда внешний. Но следует чётко понимать, что встроенный в материнскую плату «штатный» звуковой кодек также не блещет выдающимися параметрами, поэтому в большинстве случаев применение подобных акустических систем вполне оправданно.
Для более-менее качественного звуковоспроизведения при помощи штатной звуковой карты следует подбирать акустику, имеющую две (а лучше три) частотные полосы и мощность не менее 15-20 Ватт. При этом речь идёт не о громком прослушивании звука, хотя чем больше звуковая мощность акустической системы, те, конечно, громче ваши колонки будут звучать, речь идёт о запасе мощности у вашей акустики для более качественного воспроизведения звука даже при прослушивании на минимальных громкостях. Конечно, можно приобрести и такие колонки, которые вроде бы и имеют «приличную» выходную мощность, но в то же время качество звучания оставляет желать лучшего.
Если же акустической системой предполагается пользоваться самым минимальным образом, (например, для проведения конференций в Интернете через «Скайп», работы с приложениями и т. п.) то, конечно, в целях экономии можно купить и небольшую пару колонок, имеющую, лишь одну, широкую полосу воспроизведения. В этом случае можно также задуматься о приобретении наушников, причём в комплекте с микрофоном.
При выборе наушников следует обратить внимание как минимум на три основных параметра:
- Диапазон воспроизводимых частот , который должен быть не хуже от 20 Гц до 20 кГц;
- Активное сопротивление , значение которого должно находиться в пределах от 16 до 32 Ом. При меньшем сопротивлении, громкость звука выше, но, следует иметь в виду, что усилитель должен быть рассчитан на низкое сопротивление;
- Чувствительность . Этот показатель напрямую определяет громкость звука и должен быть не хуже 98-100 дБ, в противном случае, портативные устройства, не имеющие мощного звукового выхода, просто не смогут их «раскачать» и звук будет тихим.
Всегда обращайте внимание на материал амбушюр – они непосредственно прилегают к ушам, и от этого будет зависеть насколько комфортно вам будет при прослушивании, особенно в течении длительного времени.
Если использование микрофона предполагается только для проведения конференций и разговоров по сети, то имеет смысл приобрести веб-камеру, которая имеет в своём составе кроме самой камеры, ещё и встроенный микрофон. В этом случае можно сэкономить не только на рабочем пространстве возле монитора, но и денежные средства.
Одно из популярных ныне периферийных устройств, предназначенное для ввода видеоданных в ПК и последующей их обработки – сохранения, передачи и т. д.
Основные параметры, определяющие качество этого устройства:
- Разрешение . Определяется в пикселях. Чем выше разрешение устройства, тем качественнее картинка будет получаться при вводе в ПК. Неплохим разрешением может считаться размер 640х480, дорогие модели имеют значение этого показателя – 1024х960 и выше;
- Чувствительность матрицы . Очень важный параметр, который характеризует возможность выдавать качественное изображение при низком уровне освещения. Справедливости ради следует заметить, что даже самые дорогие модели тоже имеют помехи при съёмке в плохо освещённых местах;
- Количество кадров в секунду (fps) . Чем больше этот параметр, тем чётче изображение, особенно если производится съёмка быстроизменяющихся сцен. Хорошим параметром считается значение от 30 кадров и выше.
Большинство последних моделей веб-камер имеют в качестве дополнительных функций наличие встроенного микрофона, автофокус, подсветку. При этом аудиоданные передаются по тому же интерфейсу, что и видеоданные, что очень удобно – уменьшается количество соединений с ПК, освобождается микрофонный вход, который можно использовать для подключения профессионального микрофона в случае необходимости.
Подключается веб-камера к ПК через USB-порт , при этом для получения качественного изображения, версия USB-порта должны быть не ниже 2.0.
Модем
Модемы уже много лет используются пользователями персональных компьютеров для выхода в интернет. Раньше подключение шло посредством Dial-Up модемов, скорость связи через которые, как и качество оставляло желать лучшего. Реальная скорость передачи данных , как правило, не превышала 33.6 кБит/сек., а постоянные разрывы затрудняли передачу или приём файлов большого объёма. Телефонная линия при этом также была занята.
Появление хDSL-технологии, в корне изменила преставления о передачи данных через медную пару, позволив пользователям осуществлять надёжное соединение на скоростях до 24 МБит/сек. в сторону абонента и до 1 Мбит/сек от него. Реализуется это при помощи такого периферийного устройства - типового ADSL модема.
При этом использование телефонного номера можно осуществлять одновременно с работой ПК через модем. Появилась возможность приёма и передачи файлов большого размера, проведения видеоконференций в реальном времени, осуществления групповой видеотрансляции широкому кругу пользователей (цифровое телевидение).
Подключается такое устройство к персональному компьютеру посредством Ethernet или USB-порта.
Игровые манипуляторы
К устройствам компьютерной периферии относятся и игровые манипуляторы – джойстики, игровые комплекты – «руль-педали», и другие приспособления.
Подключаются они к порту USB ПК и предназначены для имитации реальных приборов управления в игровых приложениях.
Устройство выполняется в виде обычного карандаша или ручки, которая удобно ложится в руку и связана с ПК проводным или беспроводным способом. Она в точности копирует все движения пользователя по специальному коврику или экрану монитора, позволяя, таким образом, выполнять рисунок привычным способом – рисуя. Кроме этого, «световое перо» может с успехом играть и роль манипулятора наподобие компьютерной «мыши» .
Для сравнения, манипулятор «мышь» не позволяет выполнить рисунок традиционным образом, так как его движения трудно координировать. Световое перо полностью лишено этого недостатка.
Сегодня это устройство постепенно потеряло свою актуальность, так как появление тачпадов – панелей чувствительных к прикосновениям, сделали возможным делать то же самое, но уже без специальных устройств, подключаемых к ПК. Компьютерные рисунки же, оказалось удобнее выполнять на другом устройстве – «дигитайзере».
Представляет собой графический планшет, подключаемый к персональному компьютеру и предназначенный для ввода графических данных, которые пользователь пишет или рисует на его поверхности.
Удобство дигитайзера состоит в том, что изображение видно не только на большом экране монитора, но и на самом планшете, то есть создаётся впечатление, что пользователь выполняет действия на листе бумаге.
Большая точность современных моделей и удобство пользования, обеспечила этим устройством большую популярность у создателей анимационной графики – создателей современных мультфильмов, компьютерных игр, архитекторов и дизайнеров, компьютерных художников.
К периферии относятся все внешние дополнительные устройства, подключаемые к системному блоку компьютера через специальные стандартные разъемы.
Это компьютерное оборудование, физически отделенное от системного блока вычислительной системы, имеет собственное управление и действует как по командам ее центрального процессора, так и оснащается собственным процессором и даже операционной системой. Предназначено для внешней подготовки и модификации данных, ввода, хранения, защиты, вывода, управления и передачи данных по каналам связи.
Периферийные устройства компьютера делятся по назначению:
Оборудование для вывода данных |
||
| Монитор (Дисплей) |
|
Оборудование для визуального отображения текстовой и графической информации, преобразует цифровую и (или) аналоговую информацию в видеоизображение. |
| Принтер |
|
Оборудование для печати разных масштабов и областей применения. |
| Колонки/наушники (гарнитура) |
|
Оборудование для воспроизведения (вывода) звука. |
| Плоттер (графопостроитель) |
|
Применяется для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке. Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока). Назначение графопостроителей - высококачественное документирование чертежно-графической информации. |
| Проекторы, проэкционные экраны/доски |
|
Проектор — световой прибор, перераспределяющий свет лампы с концентрацией светового потока на поверхности.
|
Оборудование для ввода данных |
||
| Сканер |
|
Предназначается для анализа и оцифровки различных объектов (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта. |
| Клавиатура |
|
Клавиатура относится к стандартным средствам персонального компьютера для ввода данных с помощью клавиш. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. |
| Мышь |
|
Манипуляторы типа "мышь". Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора. Бывают проводные и радио, оптические и лазерные. |
| Графический планшет (дигитайзер) |
|
Предназначены для ввода художественной графической информации. Такие устройства удобны для художников и иллюстраторов, поскольку позволяют им создавать экранные изображения привычными приемами, наработанными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть). |
Оборудование для хранения данных |
||
| Flash - накопители / внешние HDD |
|
Запоминающие устройства, использующие в качестве носителя или флэш-память или внешний жесткий диск, подключаемые к компьютеру или иному считывающему устройству по интерфейсу USB (eSATA). Основное назначение внешних накопителей — хранение, перенос и обмен данными, резервное копирование, загрузка операционных систем и другое. |
| Zip-накопители, HiFD-накопители, JAZ-накопители |
|
По своим характеристикам похожи на жесткие диски небольшого объема, но в отличие от них является сменными. Технология не получила большого распространения, по экономическим причинам (стоимость в расчете на 1Мб данных). |
Оборудование для обмена данными |
||
| Модемы |
|
Предназначены для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (модулятор + демодулятор). Наибольшее распространение в настоящее время получили ADSL-модемы, позводялющие передавать данные по кабельным сетям низких категорий (телефонные линии) на большие расстояния с большой скоростью. |
| Пассивное сетевое оборудование |
|
Оборудование, не наделенное «интеллектуальными» особенностями. Кабельная система: кабель (коаксиальный и витая пара (UTP/STP)), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), повторитель (репитер), патч-панель. Монтажные шкафы и стойки, телекоммуникационные шкафы. |
| Активное сетевое оборудование |
|
Под названием, активное сетевое оборудование подразумевают некоторые «интеллектуальные» особенности сетевого оборудования. Это такие устройства как маршрутизатор, коммутатор (свитч) и т.д. |
Современные персональные компьютеры обычно имеют в своем распоряжении множество периферийных устройств.
Периферийные устройства - это любые дополнительные и вспомогательные устройства, которые подключаются к ПК для расширения его функциональных возможностей.
Благодаря периферийным устройствам, компьютерная система приобретает гибкость и универсальность.
Классификация периферийных устройств по назначению.
1. Устройства ввода данных:
· специальные клавиатуры;
· специальные манипуляторы;
· планшетные сканеры;
· ручные сканеры;
· барабанные сканеры;
· сканеры форм;
· штрих-сканеры;
· графические планшеты (дигитайзеры);
· цифровые фотокамеры).
2. Устройства вывода данных:
· матричные принтеры;
· лазерные принтеры;
· светодиодные принтеры;
· струйные принтеры.
3. Устройства хранения данных:
· стримеры;
· ZIP-накопители;
· накопители HiFD;
· накопители JAZ;
· магнитооптические устройства.
4. Устройства обмена данными (модемы).
Рассмотрим некоторые из периферийных устройств.
Принтер (print - печатать) - устройство для вывода на печать текстовой и графической информации. Принтеры, как правило, работают с бумагой формата А4 или А3. Наиболее распространены на сегодняшний день лазерные и струйные принтеры, матричные принтеры уже вышли из обихода.
В матричных принтерах печатающая головка состояла из ряда тонких металлических иголок, которые при движении вдоль строки в нужный момент ударяли через красящую ленту, и тем самым обеспечивали формирование символов и изображения. Матричные принтеры обладали низкими скоростью и качеством печати.
В струйных принтерах краска под давлением выбрасывается из отверстий (сопел) в печатающей головке и затем прилипает к бумаге. При этом формирование изображения происходит как бы из отдельных точек - "клякс". Для струйных принтеров характерна высокая стоимость расходных материалов.
В лазерных принтерах луч лазера, пробегая по барабану, электризует его, а наэлектризованный барабан притягивает частицы сухой краски, после чего изображение переносится с барабана на бумагу. Далее лист бумаги проходит через тепловой барабан и под действием тепла краска фиксируется на бумаге. Лазерные принтеры обладают высокими скоростью и качеством печати.
Плоттер (графопостроитель) - устройство для вывода на бумагу больших рисунков, чертежей и другой графической информации. Плоттер может выводить графическую информацию на бумагу формата А2 и больше. Конструктивно в нем может использоваться или барабан рулонной бумаги, или горизонтальный планшет.
Сканер (scanner) - устройство, позволяющее вводить в компьютер графическую информацию. Сканер при движении по картинке (лист текста, фотография, рисунок) преобразует изображение в числовой формат и отображает его на экране. Затем эту информацию можно обработать с помощью компьютера.
Манипулятор мышь (mouse) - устройство, облегчающее ввод информации в компьютер.
Дисковод CD-ROM - устройство для чтения информации, записанной на лазерных компакт-дисках (CD ROM - Compact Disk Read Only Memory, что в переводе означает компакт-диск с памятью только для чтения). На компакт-дисках можно хранить большое количество информации (до 650 Мбайт). Такие диски используются для хранения справочной информации, больших энциклопедий, баз данных, музыки, видеоинформации и т.д.
Основной показатель для дисковода CD-ROM - это скорость считывания информации с компакт-диска.
Дисковод DVD является дальнейшим развитием лазерных технологий. В нем применяется усовершенствованная технология использования лазерного луча для записи и чтения информации с компакт-дисков. Аббревиатура DVD означает Digital Video Disk (цифровой видеодиск) или в другой трактовке - Digital Versatile Disk (цифровой многоцелевой диск).
В отличие от дисков CD-ROM диски DVD могут использовать для работы обе поверхности. Причем технология позволяет записывать на каждой из сторон два слоя данных.
Что такое компьютерная техника? Каковы ее различные типы? Чтобы узнать примеры компьютерной техники и периферийных устройств, прочитайте эту статью.
По определению, разные части компьютера входят в его аппаратную часть. Компьютерная техника включает в себя центральный процессор, материнскую плату, микросхемы, а также компьютерную периферию, такую как устройства ввода-вывода и хранения данных, которые были добавлены к компьютеру, чтобы повысить его способности. Вот обзор различных видов компьютерной техники с фотографиями.
Компоненты компьютера
Вот список основных компонентов компьютера вместе со списком мультимедийных устройств, сетевых аппаратных компонентов, и компьютерной периферии. Они вместе образуют набор аппаратных компонентов компьютера.
Основные компоненты
Системная шина: Это подсистема, которая передает данные внутри компьютера. Компьютерная шина обеспечивает логическое соединение между различными периферийными устройствами компьютера. Процессоры используют шину управления, чтобы общаться с другими устройствами в компьютере. Адресная шина используется для указания физического адреса. Процессор при определении местоположение памяти читает или пишет на адресной шине. Значения, которое он должен читать или писать посылаются на шину данных. Таким образом, шина данных осуществляет доставку обрабатываемых данных. Параллельная шина способна нести несколько данных параллельно, а последовательная шина передает данные в битной форме. Внутренняя шина соединяет внутренние компоненты компьютера с материнской платой, внешняя шина соединяет внешние периферийные устройства с материнской платой.
- AGP: Сокращенно ускоренный графический порт, является точкой крепление видеокарты к материнской плате компьютера.
- HyperTransport: Это компьютерная шина с низкой латентностью, которая использует высокую пропускную способность и действует двунаправленным образом.
- PCI: (Component Interconnect – взаимодействие периферийных компонентов) относится к шине компьютера подключения периферийных устройств к материнской плате.
- PCI Express: Это формат интерфейса карты компьютера.
- USB: (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина), выступает в качестве интерфейса к компьютеру. USB является наиболее популярным устройством для подключения внешних устройств.
- QuickPath: Также известен как общий интерфейс системы, QuickPath является процессором меж-соединений точка-точка, и находится в тесной конкуренции с HyperTransport.
- Serial ATA: Это компьютерная шина, которая позволяет передавать данные между запоминающими устройствами хранения и материнской платой.
- Serial Attached SCSI: Это последовательный интерфейс точка-точка. Обеспечивает передачу данных с устройств хранения, таких как жесткие диски.
Это набор логических машин, которые могут выполнять компьютерные программы. Фундаментальная функция процессора - это выполнение последовательности сохраненных инструкций, известных как программы. Во время своего первого шага работы, процессор извлекает команды из памяти программ. Этот этап известен как стадия «загрузки». В стадии «декодировать», процессор разбивает инструкции на части, после чего выполняет их. В течение четвертого этапа обратной записи, процессор записывает результаты обработанных инструкций в памяти.
Он прикреплен к центральному процессору и используется, чтобы понизить его температуру. Вентиляторы в корпусе компьютера помогают поддерживать постоянный поток воздух, тем самым охлаждая компоненты компьютера.
Прошивка: Это компьютерная программа, которая встраивается в аппаратное устройство. Это что-то среднее между аппаратным и программным обеспечением. Будучи частью компьютерной программы, она похожа на программное обеспечение, в то же время тесно связана с аппаратными средствами и делает ее близкой к аппаратным компонентам.
Это центральный печатная плата, сокращенно PCB, которая образует сложную электронную систему компьютера. Материнская плата обеспечивает компьютерную систему со всеми электрическими соединениями, базовой схемой, и компонентами, необходимыми для его функционирования.
Этот компонент отвечает за подачу питания к компьютеру. Он преобразует энергию переменного тока от электросети в низкое напряжение постоянного тока для внутренних компонентов компьютера.
Память с произвольным доступом, сокращенно ОЗУ, физическая память компьютера. Она используется для хранения запущенных программ и крепится к материнской плате.
Это плата расширения компьютера, которая позволяет производить вход и выход аудио сигналов на и от компьютера. Звуковые карты обеспечивают работу мультимедийных приложений с аудио компонентами.
Видеоадаптер, который также известен как видеокарта представляет собой аппаратный компонент, который генерирует и выводит изображения на дисплее.
Контроллеры хранения: Они расположены на материнской плате или на картах расширения. Контроллеры хранения включают в себя контроллеры для жестких дисков, CD-ROM и других устройств.
Медиа устройства
Такие устройства, как CD, DVD, Blu-Ray, и флэш-накопители являются одними из самых популярных съемных носителей информации, на которых можно хранить цифровые данные. Ленточные накопители и дискеты являются устаревшими. Жесткие диски и твердотельные накопители используются для внутреннего хранения.
Компакт-диск: Известный как CD , устройство для хранения цифровых данных. Стандартные компакт-диски могут хранить около 80 минут аудио. CD-ROM содержит данные, доступны для чтения и которые нельзя изменить. CD-ROM используются для распространения компьютерных программ и мультимедийных приложений. Для записи компакт-дисков используется оптический дисковод, который использует лазерное излучение или электромагнитные волны для считывания и записи данных на диски.
Digital Versatile Disc: обычно известен как цифровой видеодиск и сокращенно как DVD , цифровой универсальный диск является одним из очень популярных носителей информации. С физическими размерами, аналогичными компакт-диску, DVD-диски могут хранить данные, в шесть раз больше, чем CD. DVD-ROM привод используется для чтения данных с DVD. DVD RW используется для считывания и записи данных на DVD. Диски DVD-RAM позволяют записывать на них информацию несколько раз. HD DVD является форматом оптических дисков высокой плотности.
Disc Array Controller: Контроллер дискового массива, он управляет физическими дисководами и представляет их на компьютере в виде логических единиц. Он почти всегда реализует аппаратный RAID, таким образом, его иногда называют контроллером RAID. Он также обеспечивает дополнительный кэш диска.
Это диск из тонкого магнитного носителя данных, покрытой пластмассовой оболочкой. С появлением оптических устройств хранения данных, дискеты устарели.
Ленточный накопитель: Это устройство хранения данных считывает и записывает данные, хранящиеся на магнитной ленте. Ленточные накопители имеют емкость хранения от нескольких мегабайт до нескольких гигабайт. Они в основном используются для архивного хранения данных.
Это энергонезависимое запоминающее устройство, которое хранит цифровые данные на магнитной поверхности. Он используется для среднесрочного хранения данных.
Solid-State Drive: Сокращенно SSD , известный также как твердотельный накопитель. Это устройство хранения использует твердотельную память для хранения устойчивых данных. Он может заменить жесткий диск во многих приложениях, но стоит значительно более дороже.
Это оптический формат носителя данных диска. Он получает свое название от синего лазера, который используется для чтения и записи таких дисков. Благодаря короткой длине волны, Blu-Ray диски могут хранить большие объемы данных. BD-ROM дисковод используется для чтения данных с Blu-Ray дисков, BD-ROM может быть использован как для считывания, так и записи.
Более известна как флэшка . Это малогабаритное, съемное и перезаписываемое устройство хранения данных с объемом памяти в диапазоне от 64 МБ до 64 ГБ. Из-за их высокой емкости, долговечности и компактной конструкции, они приобрели огромную популярность в наше время.
Дисковод гибких дисков средней мощности для хранения информации, разработан Iomega в 1994 году имел мощность около 100 МБ, на более поздних версиях объем хранения данных увеличился до 250 Мб, а затем 750 Мб. Формат стал самым популярным продуктом, который заполнил нишу портативного хранения в конце 1990-х годов. Тем не менее, он никогда не был достаточно популярен, чтобы заменить 3,5-дюймовый флоппи-диски и не мог соответствовать размеру хранения доступного на перезаписываемых компакт-дисков и более поздних перезаписываемых DVD-дисков. Флэш-накопители в конечном счете, оказались лучшими перезаписываемыми носителями данных среди широкой общественности в связи с почти повсеместным использованием USB портов на персональных компьютерах, и вскоре из-за больших размеров Zip диски впали в немилость для массового портативного хранения в начале 2000-х годов.
Сетевые аппаратные средства и компоненты
Вот краткий обзор некоторых частей аппаратного обеспечения, которые делают возможным для компьютера быть частью сети.
Сетевая карта: Это одна из наиболее важных частей аппаратного обеспечения, так как позволяет компьютеру взаимодействовать с другими компьютерами по сети. Она служит в качестве сетевого носителя и предоставляет компьютеру систему МАС-адресов. Сетевая карта также известна как сетевой адаптер, карта LAN (Local area network) или NIC (Network Interface Card).
Модем: Это устройство используется для подключений удаленного доступа. Он демодулирует аналоговые сигналы для декодирования цифровой несущей информации и модулирует аналоговые сигналы для кодирования передаваемой информации.
Маршрутизаторы не совсем часть оборудования. Скорее, они являются устройствами, которые используются для объединения нескольких проводных и беспроводных компьютерных сетей.
Компьютерная периферия
Помимо аппаратных компонентов компьютера, есть много внешних устройств, которые одинаково важны для его функционирования. Клавиатура, мышь и монитор это основные входные и выходные устройства. Джойстики, игровые устройства и другие указывающие устройства обычно используются для игровых приложений на компьютере. Наушники, колонки, микрофоны, и веб-камеры широко используются для запуска мультимедийных приложений. Давайте посмотрим на некоторые примеры этих периферийных устройств.
Это устройство ввода, дизайн которой произошел от пишущей машинки. Клавиатура состоит из нескольких ключей, установленных определенном образом. Каждая клавиша действует как электронный переключатель, рождая букву, цифру или символ, введенный в текстовом процессоре или выполнение определенной операции компьютера.
Display: Известный как монитор, это электрическое устройство, которое отображает изображения, полученные в результате видеовыхода от компьютера.
Компьютерная мышь указывающее устройство, которое обнаруживает двумерное движение. Движение мыши переводится в движение указателя на дисплее компьютера, что позволяет пользователю графически управлять пользовательским интерфейсом.
Это указывающее устройство, которое содержит курсор вместе с шаром с датчиками вращательного движения. Трекболы нашли применение в рабочих станциях специального назначения и видеоиграх.
Они состоят из пары небольших динамиков, которые можно удерживать близко к ушам. Они могут быть подключены к источнику звуковой частоты, таких как усилитель или проигрыватель компакт-дисков.
Это акустический преобразователь, который преобразует звуковые сигналы в электрические. Как правило, микрофоны состоят из мембраны, которая вибрирует в ответ на звук. Колебания переводятся в электрические сигналы.
Этот периферийное устройство производит бумажные копии электронных документов. Он прикреплен к компьютеру с помощью периферийного кабеля или кабеля USB. Принтер часто выпускают в сочетании со сканером, который служит в качестве копировального инструмента.
Это периферийное устройство, которое может сканировать изображения, почерк, или объекты и преобразовать их в цифровые изображения.
Это устройство ввода, которое используется в видеоиграх, или развлекательных системах для обеспечения ввода в видео игры, как правило, для управления объектом или персонажем в игре.
Спикер: Внешние компьютерные колонки, которые позволяют пользователям компьютеров прослушивать аудиофайлы.
Веб-камера маленькая камера, которая широко используется во время проведения видеоконференций и мгновенного обмена сообщениями. Они представляют собой цифровые камеры, которые могут загружать изображения на веб-сервер.
Это было введение в различные виды аппаратных средств компьютера. С развитием компьютерных технологий, мы можем рассчитывать на развитие многих других аппаратных компонентов, которые переводят технологию к действию!
графопостроители и т.п.) и интерактивные устройства (терминалы, ЖК-планшеты с сенсорным вводом и др.)Устройства ввода
Клавиатура
Основным устройством ввода информации в компьютер является клавиатура , которая представляет собой совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным образом определенную электрическую цепь. В настоящее время распространены два типа клавиатур : с механическими или с мембранными переключателями. В первом случае датчик представляет собой традиционный механизм с контактами из специального сплава. Во втором случае переключатель состоит из двух мембран: верхней - активной, нижней - пассивной, разделенных третьей мембраной-прокладкой.
Как правило, внутри корпуса любой клавиатуры , кроме датчиков клавиш, расположены электронные схемы дешифрации и микроконтроллер. Обмен информации между клавиатурой и системной платой осуществляется по специальному последовательному интерфейсу 11-битовыми блоками. Основной принцип работы клавиатуры заключается в сканировании переключателей клавиш. Замыканию и размыканию любого из этих переключателей соответствует уникальный цифровой код - скан-код. В случае, когда клавиша отпускается, клавиатура IBM PC AT предваряет скан-код кодом F016. Когда контроллер клавиатуры фиксирует нажатие или отпускание клавиши, он инициирует аппаратное прерывание IRQ1. Если в клавиатурах компьютеров типа IBM PC XT передача данных может осуществляться только в одном направлении, то в клавиатурах типа IBM PC AT подобная связь возможна уже в двух направлениях, т. е. клавиатура может принимать специальные команды (установки параметров задержки автоповтора и частоты автоповтора). Подключение клавиатуры к системной плате выполняется посредством электрически идентичных разъемов 5 DIN 5 DIN (Deutsche Idustrie Norm) - Немецкий промышленный стандарт. или 6 mini- DIN , последний впервые был представлен в IBM PS/2, откуда и унаследовал свое "жаргонное" название. Для обеспечения двунаправленного обмена используется единственная линия данных, требующая, однако, выводов с открытым коллектором.
Мышь
Первую компьютерную мышь создал Дуглас Энджельбарт в 1963 году в Стэндфордском исследовательском центре. Распространение мыши получили благодаря росту популярности программных систем с графическим интерфейсом пользователя. Мышь делает удобным манипулирование такими широко распространенными в графических пакетах объектами, как окна, меню, кнопки, пиктограммы и т.д.
Первая мышь при движении вращала два колеса, которые были связаны с осями переменных резисторов. Перемещение курсора такой мыши вызывалось изменением сопротивления переменных резисторов. Большинство современных мышей имеют оптико-механическую конструкцию (рис. 16.1). С поверхностью, по которой перемещают мышь , соприкасается тяжелый обрезиненный шарик сравнительно большого диаметра. При перемещении мыши этот шарик может вращать прижатые к нему два перпендикулярных ролика. Ось вращения одного из роликов вертикальна, а другого - горизонтальна. На оси роликов установлены датчики, представляющие собой диски с прорезями, по разные стороны которых располагаются оптопары "светодиод- фотодиод ". Порядок, в котором освещаются фоточувствительные элементы одной оси, определяет направление перемещения мыши , а частота приходящих от них импульсов - скорость.
Рис.
16.1.
Другой популярной конструкцией мыши является полностью оптическая конструкция. С помощью светодиода и системы линз, фокусирующих его свет, под мышью подсвечивается участок поверхности. Отраженный от этой поверхности свет, в свою очередь, собирается другой линзой и попадает на приемный сенсор микросхемы процессора обработки изображений. Этот чип делает снимки поверхности под мышью с высокой частотой и обрабатывает их. На основании анализа череды последовательных снимков, представляющих собой квадратную матрицу из пикселей разной яркости, интегрированный DSP-процессор высчитывает результирующие показатели, свидетельствующие о направлении перемещения мыши вдоль осей Х и Y, и передает результаты своей работы на периферийный интерфейс. Основные характеристики, обеспечивающие надежность работы оптических мышей , определяются техническими параметрами применяемых сенсоров (табл. 16.1).
| Марка сенсора | HDNS-2000 | ADNS -2620 | ADNS -2051 | ADNS -3060 |
| Разрешение, cpi (точек на дюйм) | 400 | 400 | 400/800 | 400/800 |
| Размер "снимков", пикс. | 18x18 | 16x16 | 30x30 | |
| Макс. скорость, см/с | 30 | 30 | 35 | 100 |
| Макс. ускорение (в рывке), м/с 2 | 1,5 | 2,5 | 1,5 | 150 |
| Частота снимков, кадр/с | 1500 | 1500/2300 | 500-2300 | 500-6400 |
Первые мыши подключались к ПК через специальную плату-адаптер (т. н. мыши с шинным интерфейсом - bus mouse ). Затем большое распространение получил способ подключения мыши через последовательный интерфейс RS-232C . Мыши с последовательным интерфейсом для передачи данных чаще всего работают с разработанным Microsoft протоколом. Данные передаются со скоростью 1200 бит/с, используется 7 бит данных без контроля четности и один стоповый бит. Одна передача содержит три 7-битных числа, кодирующих 8-битное горизонтальное (dX) и 8-битное вертикальное перемещение (dY), а также 2 бита (LB, RB) состояния кнопок (табл. 16.2). Перемещение задается в виде числа со знаком (-128:+127) в специальных единицах - counts, определяемых разрешением мыши - counts per inch ( cpi ), которое обычно составляет 400 cpi . Кроме протокола Microsoft, распространены также протокол Logitech (отличается от протокола Microsoft способом передачи информации о средней кнопке) и протокол Mouse Systems (5-байтовый, передается информация о "старом" и "новом" положении мыши ).
| 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| байт 1 | 1 | LB | RB | dY7 | dY6 | dX7 | dX6 |
| байт 2 | 0 | dX5 | dX4 | dX3 | dX2 | dX1 | dX0 |
| байт 3 | 0 | dY5 | dY4 | dY3 | dY2 | dY1 | dY0 |
В 1987 году компания IBM выпустила серию персональных компьютеров PS/2, в котором был представлен выделенный последовательный интерфейс для подключения мыши с разъемом 6 mini- DIN . Одним из преимуществ новых портов по сравнению с последовательным было низкое напряжение питания - 5 В вместо 12 В, а также независимость от других устройств, в то время как последовательные мыши нередко мешали внутренним модемам, поскольку четыре COM-порта ПК делили всего два IRQ . Необходимо отметить также недостатки этого интерфейса. Наиболее существенным является более высокий риск вывода из строя порта при подключении или отключении мыши при работающем компьютере. Хотя последовательные порты мыши и клавиатуры в PS/2 имеют сходный электрический интерфейс и даже одинаковые разъемы, материнская плата не опознает мышь и клавиатуру , если их подключить не в "свой" порт, т.к. протоколы передачи данных отличаются, а, кроме того, линия данных в порту клавиатуры - двунаправленная. В спецификации Microsoft PC 97 предлагается единая цветовая маркировка этих портов: для клавиатуры - фиолетовая, для мыши - зеленая. Широкое распространение портов PS/2 произошло с внедрением в 1997 г. фирмой Intel стандарта ATX . А уже в 2002 году в спецификации Microsoft PC 2002 было предложено отказаться от этих портов в пользу универсального интерфейса USB.
Прочие устройства ввода - манипуляторы
Трекбол представляет собой "перевернутую" оптико-механическую мышь - в движение приводится не сам корпус устройства, а только его шар. Это позволяет существенно повысить точность управления курсором и, кроме того, экономить место, поэтому трекболы часто используют в ноутбуках.
Сенсорная панель ( touchpad или trackpad ) - это устройство ввода, применяемое в ноутбуках, служит для перемещения курсора в зависимости от движений пальца пользователя. Используется в качестве замены компьютерной мыши . Сенсорные панели различаются по размерам, но обычно их площадь не превосходит 50 см2. Работа сенсорной панели основана на измерении емкости пальца или измерении емкости между сенсорами. Емкостные сенсоры расположены вдоль вертикальной и горизонтальной осей панели, что позволяет определять положение пальца с нужной точностью. Поскольку работа устройства основана на измерении емкости, оно не будет работать, если водить по нему каким-либо непроводящим предметом, например, основанием карандаша. В случае использования проводящих предметов сенсорная панель будет работать только при достаточной площади соприкосновения, поэтому, например, работа с влажными пальцами весьма затруднена. Преимуществами сенсорных панелей являются:
- отсутствует необходимость в ровной поверхности, как для мыши ;
- расположение сенсорной панели, как правило, фиксировано относительно клавиатуры ;
- для перемещения курсора на весь экран достаточно лишь небольшого перемещения пальца;
- работа с ними не требует особого привыкания, как, например, в случае с трекболом.
Недостатком же сенсорных панелей является низкое разрешение, что затрудняет работу в графических редакторах и 3D-играх.
Джойстик является аналоговым координатным устройством ввода информации, выполняемым обычно в виде двух реостатных датчиков с питанием +5 В. Рукоятка джойстика связана с двумя переменными резисторами, изменяющими свое сопротивление при ее перемещении. Один резистор определяет перемещение по координате Х, другой - по Y. Джойстик обычно подключается к адаптеру игрового порта, расположенному на многофункциональной плате ввода-вывода (Multi I/O Card) или звуковой карте (в последнем случае разъем игрового порта совмещается с интерфейсом MIDI ). Очевидно, что основным элементом игрового адаптера является АЦП. Адаптер принимает до четырех цифровых сигналов типа "включено-выключено" (кнопки) и до четырех аналоговых сигналов, что позволяет подключать два 2-кнопочных джойстика.
Световое перо работает с помощью небольшого оптического детектора, находящегося на его кончике. По ходу сканирования экрана электронным лучом инициируется импульс оптического детектора, когда пучок достигает точки экрана, над которой находится перо. Время возникновения этого импульса относительно сигналов горизонтальной и вертикальной синхронизации позволяет определить позицию светового пера. По своей сути световое перо является расширением видеосистемы. Разъем для подключения светового пера был обязательным для видеоадаптеров
- ручные сканеры - проблема ровного и равномерного перемещения сканирующей головки по соответствующему изображению (от чего зависит качество сканированного изображения) возлагается на пользователя;
- планшетные сканеры - сканирующая головка перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя;
- рулонные сканеры - отдельные листы документов протягиваются через устройство так, что сканирующая головка остается на месте (неприменимы для сканирования книг и журналов);
- проекционные сканеры - вводимый документ кладется на поверхность сканирования изображением вверх, при этом блок сканирования также находится сверху, а перемещается только сканирующее устройство (возможно сканирование проекций трехмерных предметов). сканерах фирмы Microtek сканируемое изображение поочередно освещается красным, зеленым и синим цветом, так что страница сканируется за три прохода. Похожий подход используется в сканерах Epson и Sharp , однако там смена цвета происходит для каждой строки, что позволяет избежать проблем с "выравниванием" пикселей при разных проходах. В сканерах Hewlett Packard и Ricoh сканируемое изображение освещается источником белого света, а отраженный свет через редуцирующую линзу попадает на трехполосную ПЗС-линейку через систему специальных фильтров, разделяющих свет на три компоненты: красный, синий, зеленый.
Для связи с компьютером сканеры , как правило, используют один из универсальных периферийных интерфейсов: SCSI, IEEE 1284 или USB.
Для унифицирования прикладного программного интерфейса драйвера сканера (а также цифровых камер) в 1992 г. компаниями Aldus, Caere, Eastman Kodak, Hewlett Packard и Logitech была разработана спецификация TWAIN 6Слово TWAIN было взято из "Баллады о Востоке и Западе" Р.Киплинга: "...and never the twain shall meet..." (и двое никогда не встретятся), отражая существовавшую в то время сложность взаимодействия компьютера и сканера . После частого написания названия спецификации большими буквами сложилось предубеждение, что это аббревиатура, и были предложены такие варианты: Technology Without An Interesting Name (технология без интересного имени) или Toolkit Without Any Important Name (средство без какого-либо важного имени). .
