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). .
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.
Клавиатура.
Устройство с помощью которого осуществляется ввод данных, команд и управляющих воздействий в ПК. Различаются по количеству клавиш и наличию дополнительных устройств. Стандартная клавиатура имеет 101-104 клавиши. Существуют специальные эргономичные модели в которых клавиши расположены таким образом, чтобы руки при работе находились в максимально комфортном положении. Кроме этого есть беспроводные модели, виртуальные модели, модели с дополнительным устройством для ввода электронной подписи и др.
На клавиатуре располагаются следующие группы клавиш:
o Алфавитно-цифровые и знаковые
o Функциональные (F1 - F12)
o Служебные клавиши для редактирования - INS (INSERT), DEL (DELETE)
o Служебные клавиши для смены регистров и модификации кодов других клавиш - ALT (ALTERNATE), Ctrl (CONTROL), SHIFT
o Клавиши для управления курсором (стрелки, Home, End, PgUp, PgDn)
o Служебные клавиши для фиксации регистров - CapsLock, NumLock, ScrollLock
o Специальные клавиши - ESC (ESCAPE), TAB, ENTER, BACKSPACE
o Вспомогательные клавиши - PrtSc (PrintScreen), +, -, Break
В последнее время клавиатура стандартизована, она содержит по 101-103 клавиши по стандарту QWERTY и различается расположением служебных клавиш.
Периферийное оборудование (внешнее оборудование) - устройства, подключаемые к компьютеру для расширения его возможностей по получению и переработке информации.
По назначению можно выделить следующие виды внешних устройств:
· внешние запоминающие устройства (ВЗУ) или внешняя память ПК;
· диалоговые средства пользователя;
· устройства ввода информации;
· устройства вывода информации;
· средства связи и телекоммуникации.
Сканер предназначен для считывания с бумажных носителей и ввода в ПК машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей. Сканеры можно классифицировать по ряду признаков: по способу использования (ручные, планшетные, пакетной обработки); по скорости обработки (количество листов в минуту); методу сканирования (однопроходный, двухпроходный), по разрешающей способности (величина dpi- количество точек на дюйм) т.д. Сканеры, как правило, позволяют представлять информацию как в текстовом режиме с распознаванием символов, так и в графическом виде. Наиболее распространенными на рынке являются сканеры фирм XEROX, RICOH.
Дигитайзер , – кодирующий планшет, применяется в паре со специальным программным обеспечением и позволяет профессионально рисовать, чертить на компьютере.
Цифровая фотокамера – устройство для получения, хранения и передачи в компьютер фотоизображения.
Манипулятор мышь – устройство, при помощи которого позиционируется курсор на экране ПК.
Трекбол – подобен мышке перевернутой «вверх ногами».
Принтеры – устройство для вывода информации на бумагу, пленку. Делятся по способу печати на три основных типа: матричные, струйные, лазерные.
Матричные – изображение формируется при помощи печатающей головки содержащей 9 или 24 иголки, которые, ударяя через красящую ленту, формируют символ или изображение.
Характеристики: скорость печати в знаках в минуту, форматиспользуемой бумаги.
Струйные – изображение формируется при помощи микроскопических капелек специальных чернил, выдуваемых через сопла печатающей головки. Делятся на цветные и черно-белые.
Лазерные – изображение формируется при помощи лазерного луча, красящего порошка и специального светочувствительного барабана. Делятся на цветные и черно-белые.
Характеристики: скорость печати в листах в минуту, разрешающая способность в количестве точек на один дюйм длинны dpi (например, 360х360;720х720;720х1200), максимальный формат используемой бумаги.
Каждый тип принтера имеет свои достоинства и недостатки. Матричные принтеры отличаются простотой эксплуатации, низкой стоимостью расходных материалов, очень низкой скоростью печати, посредственным качеством. Струйные дают очень высокое качество изображения, но их чернила чувствительны к влаге, одной заправки хватает на ограниченное число копий, чернила дорогие (особенно цветные), привередливы к используемой бумаге, для получения максимального качества необходима специальная, скорость печати средняя. Лазерные дают типографское качество печати черно-белых документов, но дороги сами по себе (особенно цветные), скорость печати высокая.
Плоттер (графопостроитель) предназначен для вывода графической информации (графиков, чертежей, рисунков) на бумажный носитель. Плоттеры бывают векторные с вычерчиванием изображения с помощью пера, фломастера или карандаша и растровые: термографические, электростатические, струйные и лазерные. Конструктивно плоттеры подразделяются на планшетные и барабанные. Основные характеристиками плоттеров являются: скорость вычерчивания (100-1000 мм/с); возможность цветного изображения и передача полутонов; разрешающая способность и четкость изображения. Лидерами на рынке плоттеров являются фирмы Hewlett Packard и Canon.
Для работы на компьютере с аудио-видео информацией понадобиться так называемый мультимедиа комплект, в который входит:
Звуковая карта – устройство, позволяющее на компьютере воспроизводить для прослушивания и записывать с внешнего источника различные звуки.
CD-ROM – устройство чтения компакт дисков, позволяющее читать как компьютерные диски так и обыкновенные аудио-видео диски.
Звуковые колонки – делятся на активные и пассивные. Активные имеют встроенный усилитель мощности.
Для работы в глобальных компьютерных сетях необходим модем.
Модем – устройство, позволяющее компьютерам обмениваться друг с другом информацией по телефонному каналу. Делятся на внешние и внутренние. Внешние выполнены в виде отдельного устройства, подключаемого кабелем к системному блоку компьютера через порт (разъем) COM1 или COM2. Внутренние выполнены в виде специальной платы устанавливаемой внутрь системного блока в специальный разъем (слот расширения). Модемы преобразуют цифровой сигнал в аналоговый с помощью методов аналоговой модуляции. В зависимости от режимов работы различные модемы обеспечивают различные скорости передачи данных: от 1,2 Кбит/с до 56,0 Кбит/с. Наиболее популярными модемами для ПК в настоящее время являются модемы фирм 3Com и ZyXEL. Кроме того, есть особый вид модемов – цифровые, назначение которых состоит в передаче по любым каналам связи в параллельном режиме без перекодирования исходных данных в непрерывнй сигнал.
Основные характеристики: скорость передачи данных по каналу в Кб/с.
Стример (накопитель на магнитной ленте) – это устройство, которое применяется для операций резервного копирования и архивирования данных винчестера на магнитную ленту. Такое копирование происходит, как правило, в экстремальных ситуациях, когда необходимо очень быстро сохранить важную информацию с НЖМД. Все файлы, размещенные на сменной кассете, будут сохраняться без каких-либо потерь независимо от того, включен компьютер или нет. В качестве носителей информации применяются сменные кассеты различного размера с магнитной лентой. Ёмкость таких кассет составляет от 40 Мбайт до 13 Гбайт, скорость передачи данных - от 2 до 9 Мбайт в минуту, длина ленты – от 63,5 до 230 м, количество дорожек – от 20 до 144. Основными производителями стримеров являются фирмы IBM, HPQ, Dell и Tandberg
Устройство компьютера выглядит сложным, но мы опишем его простым языком. Аппаратная часть компьютера состоит из системного блока и периферийных устройств. Системный блок (коробка, в которую вставляются диски, подключаются наушники). Он - главная составляющая персонального компьютера, работа без него невозможна. Периферийные устройства компьютера - все устройства, подключаемые к системнику: клавиатура, принтер, мышка, монитор и т. д.
В системном блоке (системнике) происходят основные процессы, отвечающие за работу ПК. Остальные устройства только отображают результат этих процессов или выполняют заданные им действия.
Сняв боковую стенку системного блока (открутив шурупы сзади), можно увидеть кучу непонятных плат и комплектующих. Устройство выглядит сложно, но разобраться в нем проще, чем может показаться. Ниже представлены все основные устройства, которые находятся в системном блоке.
Эта плата организовывает правильный алгоритм работы всех подключенных к ней элементов ПК. Устройство материнской платы компьютера позволяет всем его компонентам работать, как один механизм.
Часто процессором называют весь системный блок. На самом деле центральный процессор – это чип (микросхема), размещенный в материнской плате. Он подобен мозгу человека: отвечает за прием, обработку, передачу заданной пользователем информации и является одной из основных частей компьютера. От него напрямую зависит быстродействие ПК. Чем выше разрядность и тактовая частота процессора, тем больше операций он может выполнять.
Самыми надежными микропроцессорами считаются продукты компании Intel.
Они поддерживают работу со всеми программами, а также периферийными устройствами, имеют низкое тепловыделение. При работе с графикой и в игровом процессе себя лучше показывают процессоры от AMD, но они не такие надежные. Установленный процессор покрыт термической пастой и на нем через нее закреплен радиатор, изготовленный из металла, обладающего хорошей теплоотдачей. Это сделано для повышения теплоотдачи, что упрощает охлаждение ЦП с помощью кулера.
Кулер - вентилятор для охлаждения процессора
Эту деталь размещают в непосредственной близости к ЦП. Его задача – охлаждать процессор, защищая его от повышения температуры, что может мешать правильной работе. Также устанавливают дополнительные кулеры возле винчестеров: при обработке данных они нагреваются, что снижает быстроту выполняемых операций. Установка небольшого кулера над жестким диском, увеличит срок его службы, и ускорит работу компьютера. При наличии мощной видеокарты также нужно позаботиться о системе ее охлаждения, если есть место для установки в корпусе системного блока.
Жесткий диск или винчестер
Устройство персонального компьютера трудно рассматривать без этой детали - она отвечает за хранение информации. На нем находятся операционная система и файлы пользователя: фото, видео, программы и т. д.
От размера жесткого диска и его класса зависит количество доступного для хранения места, скорость работы системы.
Чем выше класс ЖД, тем быстрее процессор может совершать запись данных, делать их извлечение. Скорость напрямую зависит от частоты вращения. Подключается ЖД к «материнке» через ATA или IDE интерфейс.
Это устройство системного блока компьютера установлено с целью ускорения обработки, воспроизведения видеоданных. От нее зависит четкость деталей при просмотре видео или во время игрового процесса. Средней видеокарты должно хватать для обычного использования, но «геймерам» или для профессиональных программ, работающих с графическими фалами, нужно покупать более сильную видеокарту.
ОЗУ - Оперативная память
Эта деталь необходима для выполнения операций ЦП. Оперативка – внутренняя память ПК. Центральный процессор при обработке данных как бы временно записывает информацию в ОЗУ и начинает с ней работать. Чем больше оперативной памяти, тем более сложные процессы может совершать компьютер. Еще значение имеет скорость записи данных в оперативку. При маленькой скорости записи даже сильный процессор будет «притормаживать» . Это как разгонять Феррари на поле для мини-футбола: мощность есть, но ехать некуда.
ПЗУ - Постоянное Запоминающее Устройство
В ПЗУ записан BIOS. Эта составная часть компьютера необходимая для управления при отсутствии операционной системы.
Блок питания
Он обеспечивает работоспособность ПК: получает электроэнергию от сети, распределяет между комплектующими, выдавая для каждой нужную мощность.
Эта часть компьютера отвечает за обработку звуковых файлов и вывод полученной информации на колонки. Звуковая карта подключается к материнке и изначально встроенная в нее. Реже встречаются ПК с внешними звуковыми картами, которые можно заменять.
Часто является изначально встроенной комплектующей. Иногда присутствует на материнской плате место для установки дополнительной сетевой карты (она необходима для создания простой локальной сети, без использования основной сетевой карты).
Также подключается к материнской плате, но не напрямую, а с помощью кабелей. Без дисковода можно обойтись. Сейчас наибольшая от него польза – возможность установить с диска операционную систему.
Порты и разъемы
Они отвечают за подключение к компьютеру периферийных устройств:
- PS/2 за подключение мыши и клавиатуры.
- D-sub (VGA) за передачу видеоданных на внешние устройства. До появления более современного интерфейса, был стандартом для подключения монитора.
- DVI-I – улучшенный разъем, отвечающий за подключения монитора в ПК с современными материнскими платами. Обычно расположен рядом со стандартным VGA – если его нет, то в комплектации должен быть переходник с DVI на VGA.
- MiniJack – разъемы, окрашенные в разные цвета: красный отвечает за подключение микрофона, зеленый – наушников и колонок, синий – запись звука с внешнего устройства, желтый – сабвуфера, черный – боковых, а серый – задних колонок стереосистемы.
- LAN предназначен для приема и передачи данных через интернет или локальную сеть.
- USB порт позволяет подключить к ПК множество периферийных устройств. Перечислять все не будем, но чем больше таких портов, тем лучше.
Устройство предназначено для считывания информации с флеш и смарт-карт. В старых моделях ПК вместо карт-ридера устанавливался дисковод для работы с маленькими магнитными дисками. Емкость этих дисков была 1.44 МБ, что со временем сделало их использование нецелесообразным.
Корпус
Его задача – защита размещенных в нем комплектующих от пыли и механических повреждений, надежная фиксация всех деталей, количество которых зависит от типа корпуса. Может показаться значение корпуса маленьким, но это не так: от него зависит, сколько деталей может поместиться в системный блок и способ их компоновки.
Из чего состоит системный блок компьютера, мы разобрали, теперь рассмотрим внешние устройства.
Периферийные устройства
К периферийным устройствам можно условно отнести все, не находящиеся в системном блоке. Они предназначены для передачи информации, отображения результатов ее обработки и выполнения задач, поставленных ЦП (печать документов и т. д.). Проще говоря, устройства ввода, вывода и хранения.
- Планшетный сканер . Предназначен для ввода в ПК полученной графической информации с листов. Считывание данных происходит с помощью луча света, отражение которого улавливается специальными приборами (оформлены в виде линейки) и отправляется на обработку в ЦП.
- Ручной сканер . Принцип его работы аналогичен планшетному, но перемещение «Линейки» с улавливающими приборами осуществляется в ручном режиме.
- Барабанный сканер . Лист бумаги крепится на специальный цилиндр, который при сканировании вращается на высоких оборотах. Эта технология позволяет получать отсканированное отображение наивысшего качества.
- Штрих-сканер . Этот вид сканера предназначен для считывания информации в виде штрихкода. Используется исключительно в коммерческих целях.
- Графический планшет . Позволяет передавать информацию на ПК с помощью движений, которые улавливаются специальным пером. Используется художниками и иллюстраторами.
- Клавиатура . Входит в основные устройства компьютера. Применяется для ввода текста и передачи команд пользователя.
- Мышка . Устройство, упрощающее управление компьютером.
Устройство вывода
- Матричный принтер . Простейшее устройство для печати данных на бумаге посредством удара цилиндрического стержня.
- Лазерный принтер . Изображение на бумагу наносится точечным способом, что позволяет достичь высокого качества печати.
- Струйный принтер . Картинка на бумаге формируется нанесением капель краски.
- Монитор . Важная аппаратная часть компьютера, отображающая графические данные, передаваемые видеокартой, а в случае ее отсутствия – материнской платой.
- Колонки . Отвечают за вывод данных, обработанных звуковой картой.
- Веб-камера . Она необходима для передачи на компьютер изображения пользователя. Используется для видеоразговоров.
Устройства хранения
Необходимость в дополнительных местах хранения данных появляется при необходимости сохранить файлы, не помещающиеся на основной накопитель, или когда эти файлы несут большую ценность. Самые популярные дополнительные устройства хранения:
- USB-накопитель . Это так называемая Флешка. Она может вмещать до 128 ГБ. Отличается компактностью, но имеют ряд недостатков: высокая стоимость, ненадежность и маленькое количество места под запись данных.
- Внешний жесткий диск . Позволяет хранить до 2 ТБ информации, обеспечивая высокую скорость записи и защищенность данных.
Мы описали то, из чего состоит компьютер, основные его части. Для более глубокого изучения нужно читать специальную литературу.
