Реферат: Устройство персонального компьютера
Содержание
Введение
ГЛАВА 1.Назначение и группы периферийных устройствГЛАВА 2. Периферийные устройстваввода-вывода информации
2.1 Внешние накопители
2.2 Флэш-карты
2.3 Модемы
ГЛАВА 3 Периферийные устройства выводаинформации3.1 Мониторы
3.2 Принтеры
3.3 Плоттеры (графопостроители)
3.4 Проекционная техника
3.5 Аудиосистема
ГЛАВА 4. Периферийные устройства вводаинформации4.1 Клавиатура
4.2 Сканер
4.3 Графический планшет
ГЛАВА 5. Дополнительные периферийныеустройства5.1 Манипуляторы
5.2 Web-камеры
Заключение
Список литературы
Введение
Все началось с идеи научить машинусчитать или хотя бы складывать многоразрядные числа. Еще около 1500 г. Леонардо да Винчи разработал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства. Это была перваяпопытка решить указанную задачу. Первую же действующую машину построил в 1642 г. французский физик и математик Блез Паскаль.
Спустя почти двестипятьдесят лет появился широко используемый агрегат – арифмометр, выполняющий 4арифметических действия. Уже в начале XIX века уровень развития ряда наук и областей практической деятельности былстоль высок, что они требовали огромного объема вычислений, выходящих запределы возможностей человека. Над созданием и совершенствованием соответствующейтехники работали как выдающиеся ученые, так и неизвестные изобретатели, иинженеры, посвятившие свою жизнь конструированию вычислительных устройств. Так,например, в 1822 г. английский математик Чарльз Бэббидж спроектировал, и почти30 лет строил машину, которая сначала была названа «разносной», а позднее«аналитической». Именно в «аналитическую» машину были заложены принципы,ставшие фундаментальными для вычислительной техники:
· Автоматическое выполнение операций –необходимость, чтобы операции следовали одна за другой безостановочно, без«зазоров», требующих непосредственного вмешательства человека.
· Работа по вводимой «на ходу»программе – для автоматического выполнения операций программа должна вводитьсяв исполнительное устройство со скоростью, соизмеримой со скоростью выполненияопераций. Бэббидж предложил использование перфокарт, с предварительнозаписанной программой.
· Необходимость специального устройствадля хранения данных – блок памяти, который Бэббидж назвал «складом».
Все эти идеи натолкнулись на невозможность реализации из-замеханической основы вычислительных устройств.
Впервые автоматически действующие вычислительные устройствапоявились в середине XX века. Это стало возможно прииспользовании электромеханических реле наряду с механической конструкцией.Работы над релейными машинами велись вплоть до 1944 г. пока под руководством Говарда Айкена на фирме IBM не была запущенамашина «Марк-1», впервые реализовавшая идеи Бэббиджа.
В России в начале 50-х под руководством Н. И. Бессонова быласоздана одна из самых мощных релейных машин РВМ-1: она выполняла до 20умножений в секунду с достаточно длинными двоичными числами.
Первой же действующей ЭВМ стал ENIAC,созданный под руководством Д. Моучли и П. Эккерта. ENIACсодержал 18 тысяч электронных ламп и множество электромеханических элементов.
Но эти и ряд других первых ЭВМ не имели важнейшего качества –программы не хранились в памяти машин, а набирались при помощи внешнихкоммутирующих устройств. Первая ЭВМ с хранимой программой EDSACбыла построена в Великобритании в 1949 г.
Первая отечественная ЭВМ – МЭСМ была создана в 1951 г. под руководством Л. А. Лебедева. Одной из лучших в мире для своего времени была БЭСМ-6,созданная в середине 60, и долгое время бывшая базовой в обороне, космических инаучно-технических исследованиях в СССР.
С развитием вычислительной техники появлялись новые ЭВМ,гораздо более мощные и меньшие в размерах, чем свои первые предшественники,называемые в наше время ПК – персональный компьютер. Наряду с базовойконструкцией ПК развивались и периферийные устройства (ПУ), о которых и пойдетречь далее.
Глава 1. Назначение и группы периферийных устройств
Основное назначение ПУ — обеспечитьпоступление в ПК из окружающей среды программ и данных для обработки, а такжевыдачу результатов работы ПК в виде, пригодном для восприятия человека или дляпередачи на другую ЭВМ, или в иной, необходимой форме. ПУ в немалой степениопределяют возможности применения ПК.
Периферийные устройства можно разделитьна несколько групп по функциональному назначению:
1. Устройстваввода-вывода – предназначены для ввода информации в ПК, вывода внеобходимом для оператора формате или обмена информацией с другими ПК. К такомутипу ПУ можно отнести внешние накопители (ленточные, магнитооптические),модемы.
2. Устройствавывода –предназначены для вывода информации в необходимом для оператора формате. Кэтому типу периферийных устройств относятся: принтер, монитор (дисплей),аудиосистема.
3. Устройстваввода –Устройствами ввода являются устройства, посредством которых можно ввестиинформацию в компьютер. Главное их предназначение — реализовывать воздействиена машину. К такому виду периферийных устройств относятся: клавиатура (входит вбазовую конфигурацию ПК), сканер, графический планшет и т.д.
4. ДополнительныеПУ –такие как манипулятор «мышь», который лишь обеспечивает удобное управлениеграфическим интерфейсом операционных систем ПК и не несет ярко выраженныхфункций 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 магнитныхили магнитооптических носителях.
Каждые из перечисленных групп устройстввыполняют определенные функции ограниченные их возможностями и назначением.
Глава 2 Периферийные устройстваввода-вывода информации.
Периферийные устройства ввода-вывода бывают нескольких видовв зависимости от назначения.
2.1 Внешние накопители
· Ленточные (магнитные) накопители – стримеры. Благодаря достаточнобольшому объему и довольно высокой надежности чаще всего используются в рамкахустройств резервного копирования данных на предприятиях и в крупных компаниях(хранят резервные копии баз данных и другой важной информации).
/>
(стример)
На ленточный накопитель не просто сохраняется резервная копия данных, нотакже создается образ накопителя данных. Это позволяет пользователювосстанавливать определенное состояние или использовать этот образ какэталонный банк данных, например, когда данные были изменены.
Принцип записи на магнитных носителях основан на изменениинамагниченности отдельных участков магнитного слоя носителя. Записьосуществляется при помощи магнитной головки, которая создает магнитное поле.При считывании информации намагниченные участки создают в магнитной головкеслабые токи, которые превращаются в двоичный код, соответствующий записанному.
· Магнитооптические накопители – приводы CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW. Также могут использоваться в качестве устройстврезервного копирования, но, в отличие от стримеров, обладают гораздо меньшейвместимостью данных (CD-R, CD-RW до 700 MBданных, DVD-R, DVD-RW до 4.7 GB данных).
/> />
(Привод лазерных дисков исам носитель)
Информация намагнитооптических накопителях типа CD-R, представляется чередованиемуглублений и пиков. Этот рельеф создается при производстве механическим путем.Информация наносится вдоль тонких дорожек. Считывание происходит путемсканирования дорожек лазерным лучом, который по-разному отражается отуглублений и пиков.
На дисках, которыепозволяют многократную перезапись, применяется магнитооптический принцип, воснову которого положено физическое свойство: коэффициент отражения лазерноголуча от по-разному намагниченных участков диска с особым образом нанесенныммагнитным покрытием различен.
Скоростьзаписи\перезаписи таких носителей различна и зависит от характеристик самогопривода и «болванки» диска. В настоящее время чаще встречаются приводы соскоростями записи\перезаписи 48х и 24х для CD-R/RW и 16х и 8х для DVD-R/RW соответственно.
2.2 Флэш-карты
Стоило компьютерамнаучиться обрабатывать массивы данных, появилась проблема, где и как хранить ипереносить эти данные. Решений нашлось много – от бумажных перфокарт домагнитных лент и дисков. У каждой из технологий было множество своих плюсов и,как водится еще больше минусов.
Все мы склонны к лени,ищем наиболее приятные и комфортные условия, и не готовы идти на жертвы, еслиэтого не требует мода. И поэтому, как только персональный компьютер потерялстатус престижной и дорогой игрушки, пользователи все в более требовательнойформе стали намекать производителям на неудобства обращения с ними.
Сегодня предмет нашегоразговора – сменная память. К этой разновидности памяти пользователипредъявляют несколько скромных требований:
· Энергонезависимость– т.е. не нуждаться в батарейках, неожиданная разрядка которых приведет к потереинформации.
· Надежность – непотерять данные под воздействием грозы, падении или при попадании в лужу.
· Компактной –чтобы не размышлять, а стоит ли тащить все это с собой.
· Долговечной –чтобы не бегать в магазин каждый месяц за новой, т.к. старая отслужила свойсрок.
· Универсальной –совместимой со множеством устройств, в которых могут потребоваться данные.
Пятнадцать лет назадкомпания Toshiba придумала технологиюэнергонезависимой полупроводниковой памяти, которую она назвала флэш-памятью.Микросхемы, сохраняющие данные после отключения питания были известны и ранее (BIOS), но с такой памятью было связанномного неудобств: для записи требовались специальные устройства-программаторы,а, чтобы стереть информацию приходилось применять ультрафиолетовое облучениекристалла. Флэш-память позволяет записывать и стирать данные без такихсложностей, благодаря чему обладает неплохим быстродействием и, к тому же,достаточно надежна.
Вскоре чипы флэш-памятистали встраивать в различные устройства, а на их основе были созданыфлэш-карты, с помощью которых можно было транспортировать различные данные.
/>/>
(Флэш-карты 128 Mb)
2.3 Модемы
В настоящее времясуществуют два вида модемов: аналоговые и цифровые (технология xDSL).
/> />
(Аналоговый модем) (Цифровой(xDSL) модем)
Аналоговые модемы болеепопулярны из-за своей дешевизны и используются в основном для выхода в сеть Internet, и только иногда (из-за невысокой(до 56 Кбит/с) скорости передачи данных) для связи с другими ПК. Цифровые жемодемы довольно дорогие и используются для высокоскоростных соединений с сетью Internet, либо для организации локальной сетина больших расстояниях (xDSLмодемы позволяют передавать и принимать информацию со скоростью до 5Мбит/с нарасстоянии 5-7 км).
Модемы имеют несколькотипов соединений с ПК: COM, USB или (для цифровых модемов)посредством сетевой карты. Модем, соединение которого идет через COM-порт, требует дополнительногоисточника (блока) питания, а при соединении при помощи USB-порта потребность в блоке питания отпадает. xDSL-модемы также требуют дополнительногоисточника питания.
Глава 3 Периферийныеустройства вывода информацииПериферийные устройства выводапредназначены для вывода информации в необходимом для оператора формате. Срединих есть обязательные (входящие в базовую конфигурацию ПК) и необязательныеустройства.
3.1 Мониторы
Монитор являетсянеобходимым устройством вывода информации. Монитор (или дисплей) позволяетвывести на экран алфавитно-цифровую или графическую информацию в удобном длячтения и контроля пользователем виде. В соответствии с этим, существует дварежима работы: текстовой и графический. В текстовом режиме экран представлен ввиде строк и столбцов. В графическом формате параметры экрана задаются числомточек по горизонтали и числом точечных строк по вертикали. Количествогоризонтальных и вертикальных линий экрана называется разрешением. Чем оновыше, тем больше информации можно отобразить на единице площади экрана.
· Цифровыемониторы. Самый простой — монохромный монитор позволяет отображать толькочерно-белое изображение. Цифровые RGB — мониторы (Red-Green-Blue) поддерживаюти монохромной режим, и цветной (с 16 оттенками цвета).
· Аналоговыемониторы. Аналоговая передача сигналов производится в виде различных уровнейнапряжения. Это позволяет формировать палитру с оттенками разной степениглубины.
· Мультичастотныемониторы. Видеокарта формируем сигналы синхронизации, которые относятся кгоризонтальной частоте строк и вертикальной частоте повторения кадров. Этизначения монитор должен распознавать и переходить в соответствующий режим.
/>
ЭЛТ-монитор
По возможности настройкиможно выделить: одночастотные мониторы, которые воспринимают сигналы толькоодной фиксированной частоты; многочастотные, которые воспринимают несколькофиксированных частот; мультичастотные, настраивающиеся на произвольные значениячастот синхроносигналов в некотором диапазоне.
· Жидкокристаллическиедисплеи (LCD). Ихпоявление связано с борьбой за снижение габаритов и веса переносныхкомпьютеров.
Основной из недостаток — невозможность быстрого изменения картинок или быстрого движения курсора мыши ит.п. Такие экраны нуждаются в дополнительной подсветке или во внешнемосвещении.
Преимущества данныхэкранов — в значительном сокращении спектра вредных воздействий.
/>
(Жидкокристаллическийдисплей)
· Газоплазменныемониторы. Не имеют ограничений LCD -экранов. Их недостаток — большоепотребление электроэнергии.
Особо надо выделитьгруппу сенсорных экранов, так как они позволяют не только выводить на экранданные, но и вводить их, то есть попадают в класс устройств ввода/вывода. Этаотносительно новая технология не получила еще широкого распространения. Такиеэкраны обеспечивают самый простой и короткий путь общения с компьютером:достаточно просто указать на то, что вас интересует. Устройство ввода полностьюинтегрировано в монитор. Используются в информационно справочных системах.
/>
(Газоплазменный монитор)
Пользователи ПК проводятв непосредственной близости от работающих мониторов многие часы подряд. В связис этим фирмы-производители дисплеев усилили внимание к оснащению. Ихспециальными средствами защиты от всех видов воздействий, которые негативносказываются на здоровье пользователя. В настоящее время распространяютсямониторы с низким уровнем излучения (LR-мониторы, от Low Radiation).Используются и другие методы, повышающие комфортность работы с дисплеями.
3.2 Принтеры
Принтер этошироко распространенное устройство вывода информации на бумагу, его названиеобразовано от английского глагола to print — печатать. Принтер не входит вбазовую конфигурацию ПК. Существуют различные типы принтеров:
· Типовой принтерработает аналогично электрической печатающей машинке. Достоинства: четкоеизображение символов, возможность изменения шрифтов при замене типового диска.Недостатки: шум при печати, низкая скорость печати (30-40 зн./сек.), невозможнапечать графического изображения.
· Матричные(игольчатые) принтеры — это самые дешевые аппараты, обеспечивающиеудовлетворительное качество печати для широкого круга рутинных операций(главным образом для подготовки текстовых документов). Применяются всберкассах, в промышленных условиях, где необходима рулонная печать, печать накнижках и плотных карточках и других носителях из плотного материала.Достоинства: приемлемое качество печати при условии хорошей красящей ленты,возможности печати «под копирку». Недостатки: достаточно низкаяскорость печати, особенно графических изображений, значительный уровень шума.Среди матичных принтеров есть и достаточно быстрые устройства (так называемые,Shattle-принтеры).
·
/>
(Матричный принтер)
· Струйные принтерыобеспечивают более высокое качество печати. Они особенно удобны для выводацветных графических изображений. Применение чернил разного цвета даетсравнительно недорогое изображение приемлемого качества. Цветную модельназывают СМYB (Cyan-Magenta-Yellow-Black) по названиям основных цветов,образующих палитру.
Струйныепринтеры значительно меньше шумят. Скорость печати зависит от качества.Достаточно эффективны при создании рекламных проспектов, календарей,поздравительных открыток. Этот тип принтера занимает промежуточное накоплениемежду матричными и лазерными принтерами.
/>
(Струйныйпринтер)
· Лазерные принтеры- имеют еще более высокое качество печати, приближенное к фотографическому. Онистоят намного дороже, однако скорость печати в 4-5 раз выше, чем у матричных иструйных принтеров. Недостатком лазерных принтеров являются довольно жесткиетребования к качеству бумаги — она должна быть достаточно плотной и не должнабыть рыхлой, недопустима печать на бумаге с пластиковым покрытием и т.д.
Особенно эффективны лазерныепринтеры при изготовлении оригинал-макетов книг и брошюр, деловых писем иматериалов, требующих высокого качества. Они позволяют с большой скоростьюпечатать графики, рисунки.
За последниегоды, с одной стороны, стоимость лазерных принтеров снизилась, и теперь их все чащеможно встретить у «рядовых» пользователей. С другой стороны, струйныепринтеры по качеству и другим возможностям неуклонно сближаются с лазерными.
Лазерныепринтера делятся на два типа: локальные и сетевые. К сетевым принтерам можноподключится, используя IP адрес. Все чаще на рынкеможно среди лазерных принтеров встретить цветные. Цветные лазерные принтеравстречаются и среди офисных (сетевых).
/>
(Лазерныйпринтер)
· Светодиодныепринтеры — альтернатива лазерным. Разработчик — фирма OKI.
Термические принтеры.Используются для получения цветного изображения фотографического качества.Требуют особой бумаги. Такие принтеры пригодны для деловой графики.
Принтерна технологии Micro Dry. Эти принтеры дают полные фотонатуральные цвета, имеютвысочайшее разрешение. Это новое конкурентоспособное направление. Намногодешевле лазерных и струйных принтеров. Разработчик — фирма Citizen. Печатает налюбой бумаге и картоне. Принтер работает с низким уровнем шума.
3.3 Плоттеры (графопостроители)
Это устройствоприменяется только в определенных областях: чертежи, схемы, графики, диаграммыи т.п. Широкое применение нашли плоттеры совместно с программами системавтоматического проектирования, где частью результатов работы программыстановится конструкторская или технологическая документация. Незаменимыплоттеры и при разработках архитектурных проектов.
Полечерчения плоттера соответствует форматам А0-А4, хотя есть устройства,работающие с рулоном не ограничивающие длину выводимого чертежа (он может иметьдлину несколько метров). То есть различают планшетные и барабанные плоттеры.
· Планшетныеплоттеры, в основном для форматов А2-А3, фиксируют лист и наносят чертеж спомощью пишущего узла, перемещающегося в двух координатах. Они обеспечивают болеевысокую по сравнению с барабанным точность печати рисунков и графиков.
· Рулонный (барабанный)плоттер – остается фактически единственным развивающимся видом плоттера сроликовой подачей листа и пишущим узлом, перемещающимся по одной координате (подругой координате перемещается бумага).
/>
Распространены режущиеплоттеры для вывода чертежа на пленку, вместо пишущего узла они имеют резак.
Связь с компьютером плоттеры, как правило, осуществляют через последовательный (COM), параллельный (LPT) или SCSI-интерфейс. Некоторыемодели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).
В настоящее времястандартом де-факто для планшетных графопостроителей являются устройства фирмы Hewlett-Packard. Кроме того, графический язык HP-GL (Hewlett-PackardGraphics Language) также стал фактическим стандартом в промышленности.Неплохими плоттерами считаются модели DXY от фирмыRoland. Помимо того, что все они совместимы с HP и HP-GL, данные моделииспользуют и собственный графический язык DXY-GL.
В плоттерахмогут использоваться как специальные технологии (например, вэлектростатических), так и технологии, хорошо знакомые по принтерам (термо-,лазерная, LED, струйная). В настоящее время струйные устройства получают всебольшее распространение. Например, плоттерыHewlett-Packard семейства DesignJet формата А0 и А1 работают в 4-5 раз быстрее,нежели их перьевые собратья. Используя два струйных чернильных картриджа,струйный плоттер работает с разрешением не хуже 300dpi иимеет два режима: чистовой и эскизный. Применяемый в эскизном (черном) режимеалгоритм позволяет почти вдвое сократить расход чернил. Обычно струйные плоттеры могут эмулировать наиболее известные принтеры,например Epson 1050 и IBM ProPrinter XL24E.
3.4 Проекционная техника
Мультимедиа-проекторыпрочно вошли в нашу жизнь в конце XX столетия, и сейчас без них невозможнопредставить многие сферы человеческой деятельности. Это учебный процесс,презентации, шоу-бизнес и домашнее кино. Мультимедиа-проектор позволяетвоспроизводить на большом экране информацию, получаемую от самых разнообразныхисточников сигнала: компьютера, видеомагнитофона, видеокамеры, фотокамеры,DVD-проигрывателя, игровой приставки. Современный проектор — наиболеесовершенное звено в цепи эволюции проекционного оборудования, начало которойположили слайдпроекторы, позволяющие демонстрировать на большом экранефотографические диапозитивы. Им на смену пришли так называемыеоверхед-проекторы, проецирующие изображения с просвечиваемых материалов большихразмеров. Возможности современных мультимедиа-проекторов поистине безграничныпо сравнению с их предшественниками.
/>
(Мультимедийный проектор)
Изображение вмультимедиа-проекторе формируется несколькими основными способами: с помощьюжидкокристаллических панелей (LCD-технология) и с помощью микрозеркальных чиповDMD (DLP-технология). В LCD-проекторах свет от лампы проходит черезжидкокристаллическую панель, на которой как на обычной пленке, но с помощьюцифровой электронной схемы создается картинка. Свет проходит через панель иобъектив, и в результате на экран проецируется увеличенное во много разизображение. В DLP-проекторах свет от лампы отражается от множества управляемыхэлектроникой микрозеркал и также через объектив попадает на экран. Основная характеристика мультимедиа-проектора — его яркость,или световой поток. Чем мощней световой поток, тем больший размер изображенияможно получить при заданных освещенности и качестве материала экрана. Световойпоток (измеряемый в ANSI-люменах) зависит от конструкции проектора, качестваLCD-панелей, мощности и типа лампы.
Разрешение LCD-панели илиDMD-чипа — следующий важный параметр, влияющий на выбор проектора. Большинствопанелей и чипов разрабатывается с учетом стандартных разрешений, принятых длякомпьютеров: 640×480 (VGA), 800×600 (SVGA), 1024×768 (XGA),1280×1024 (SXGA). Если же разрешение проецируемого изображения будетотличаться от базового разрешения проектора (разрешения его LCD-панели илиDMD-чипа), оно будет пересчитано при воспроизведении с помощью специальногоалгоритма практически без потери качества. В последнее время стали появлятьсямультимедиа-проекторы с LCD-панелями стандарта Wide XGA с разрешением 1366×768,предназначенные в основном для просмотра видеоизображений. Их появлениеобусловлено популярностью «широких» экранов с соотношением сторон 16:9, вместотрадиционного 4:3.
Мультимедиа-проектор —современное и высокотехнологичное устройство. Надежность большинствавыпускаемых моделей велика, и пользователю вряд ли придется обращаться всервисный центр с просьбой о ремонте. Единственная заменяемая деталь проектора— его лампа. В большинстве проекторов используются дуговые лампы с высокой яркостьюи более ровным по сравнению с лампами накаливания спектром. Средний срок ихслужбы — 2000 часов работы. Иногда бывает полезно применять функцию экономногорежима работы лампы, вдвое продлевающего ее ресурс.
3.5 Аудиосистема
В персональных компьютерахприменяются самые разнообразные схемы формирования звуковых сигналов — отпростых до сложных.
Вроде бы проблема созвуком для персональных компьютеров решена окончательно. Редко встретишьматеринские платы необорудованные аудиоконтроллером. Тем не менее, даже еслисчитать вопрос с аудиоплатами закрытым, остается животрепещущей темаакустических систем.
Животрепещущим этотвопрос остается, потому что многие пользователи не ограничиваются просмотромвидеофильмов и играми с объемным звучанием. Настоящие аудиофилы предпочитаюткачественный стереозвук с объемным звучанием и глубоким басом, не говоря уже обэнтузиастах, которые занимаются созданием музыки при помощи своих персональныхкомпьютеров. Для них вообще обязательным элементом домашней студии является качественнаястереоакустика, даже если вся остальная роль возложена на компьютер со звуковойплатой.
В наши дни на рынке оченьмного акустических систем, состоящих из двух активных колонок, и выполненных посистеме 2.1. Подобные системы в народе называются «пищалками», потому что неспособны обеспечить звук высокого качества даже на низком уровне громкости.
Совсем недавно идеалом вмире компьютерных (и не только) акустических систем была система 5.1 (пятьсателлитов и один сабвуфер), но в последнее время производители акустикирасширяют возможности своих систем, что привело сначала к появлению системы6.1, а позднее и 8.1
/>
(Акустическая система5.1)
Глава 4. Периферийныеустройства ввода информации
Устройствами ввода являются теустройства, посредством которых можно ввести информацию в компьютер. Главное ихпредназначение — реализовывать воздействие на ПК. Разнообразие выпускаемыхустройств ввода породили целые технологии: от осязаемых до голосовых. Хотя ониработают по различным принципам, но предназначаются для реализации одной задачи- позволить пользователю связаться со своим компьютером.
4.1 Клавиатура
Главным устройством вводабольшинства компьютерных систем является клавиатура. До тех пор, пока система распознаванияголоса не смогут надежно воспринимать человеческую речь, главенствующееположение клавиатуры вряд ли изменится.
До недавнего временииспользовалась стандартная клавиатура, 101/102 клавиши (первая модельклавиатуры содержала лишь 83 клавиши), но с развитием персональных компьютеровпроизводители старались развивать и основное устройство ввода информации. Это ипривело к созданию мультимедийных клавиатур, с гораздо большим количествомкнопок, которые в наши дни все больше и больше набирают популярность.
/>
К дополнительным клавишамотносятся группы клавиш управления мультимедийными приложениями (например,вызов и управление программами просмотра видео), клавиши управления громкостьюсистемы, группа клавиш для быстрого вызова офисных приложений (Word, Excel), калькулятора, Internet Explorer и т.д.
Клавиатурыразличаются по двум признакам: способ подключения и дизайн. Подключениеклавиатуры к компьютеру может осуществляться через порт PS/2, USB и через ИК (инфракрасный) портдля беспроводных моделей. В последнем способе подключения клавиатура требуетдополнительного источника питания, например батарейки.4.2 Сканер
Для непосредственногосчитывания графической информации с бумажного или иного носителя в ПКприменяется оптические сканеры. Сканируемое изображение считывается ипреобразуется в цифровую форму элементами специального устройства: CCD — чипами. Существует множество видов и моделей сканеров. Какой из них выбрать,зависит от задач, для которых сканер предназначается. Самые простые сканерыраспознают только два цвета: черный и белый. Такие сканеры используют длячтения штрихового кода.
· Ручные сканеры — самые простые и дешевые. Основной недостаток в том, что человек сам перемещаетсканер по объекту, и качество полученного изображения зависит от умения итвердости руки. Другой важный недостаток — небольшая ширина полосы сканирования(до 10 см), что затрудняет чтение широких оригиналов.
·
/> />
(светодиодный ручнойсканер) (лазерный ручной сканер)
· Барабанныесканеры применяются в профессиональной типографической деятельности. Принцип заключаетсяв том, что оригинал на барабане освещается источником света, а фотосенсорыпереводят отраженное излучение в цифровое значение.
/> />
(«домашний» барабанныйсканер) (промышленный барабанный сканер)
· Листовые сканеры.Их основное отличие от двух предыдущих в том, что при сканировании неподвижнозакреплена линейка с CCD — элементами, а лист со сканируемым изображениемдвижется относительно нее с помощью специальных валиков.
· Планшетныесканеры. Это самый распространенный сейчас вид для профессиональных работ.Сканируемый объект помещается на стеклянный лист, изображение построчно сравномерной скоростью считывается головкой чтения с CCD — сенсорами,расположенной снизу. Планшетный сканер может быть оборудован специальнымустройством слайд-приставкой для сканирования диапозитивов и негативов.
/>
(Планшетный сканер)
Для сканирования слайдови микроизображений ранее использовались слайд-сканеры. Сейчас возможностьсканирования слайдов включена во многие модели планшетных сканеров.
· Проекционныесканеры. Относительно новое направление. Цветной проекционный сканер являетсямощным многофункциональным средством для ввода в компьютер любых цветныхизображений, включая трехмерные. Он вполне может заменить фотоаппарат.
·
/>
(Ручной проекционныйсканер)
В наше время у сканеровпоявилось еще одно применение — считывание рукописных текстов, которые затемспециальными программами распознавания символов преобразуются в коды ASC II и вдальнейшем могут обрабатываться текстовыми редакторами.
Интерфейс может быть разным:
· Собственный интерфейс – сканер поставляется со своей уникальнойкартой и работает только с ней. Эта карта может не заработать в лично Вашемкомпьютере или выйти из строя.
· SCSI–если использовать сканер не с поставляемой в комплекте картой, то лёгкаясовместимость получается не всегда.
· LPT(и его варианты, с поддержкой или требованием EPP, ECP или Bi-Directional) –сканеру может быть необходима поддержка портом одного из скоростных протоколов.Если EPP обычно есть всегда, то необходимый для сканеров Epson вариант 8-битBi-Directional реализован не везде.
· USB – самыйраспространенный вариант подключения на сегодняшний день. Просто подключить и,при наличии всех драйверов и программ, работает всегда.
4.3 Графический планшет
Настольные компьютеры дляконструкторских и дизайнерских работ уже более десяти лет комплектуютсяграфическими планшетами. Это устройство значительно упрощает ввод в ПКчертежей, схем и рисунков. Сначала планшеты были дорогими приспособлениями ипоэтому были рассчитаны на сугубо профессиональное использование. Но уже летпять выпускаются дешевые домашние модели.
/>
(Графический планшет)
Даже, несмотря на хорошиенавыки рисования от руки, вам вряд ли удастся изобразить в графическомредакторе что-нибудь путное, водя мышкой. Перо и планшет в корне меняютситуацию. Если еще к этому добавить появление новых возможностей у графическихредакторов. Речь идет о чувствительности к силе нажатия. В зависимости от того,с каким усилием вы проводите линию, в окне программы изменяются ее толщина ипрозрачность.
Прозрачная пленка,покрывающая планшет, позволяет выполнять трассировку оригиналов – т.е. под нееможно положить картинку и, обводя наконечником пера ее линии, повторить рисунокв окне редактора.
Глава 5. Дополнительныепериферийные устройства
5.1 Манипуляторы
В настоящее время существуютдва типа манипуляторов:· Мышь – с развитием операционных систем сграфическим интерфейсом этот манипулятор стал просто «незаменимой» частьюперсонального компьютера. Манипулятор «мышь» обеспечивает простое и удобноеуправление многими функциями ОС и прикладных программ.
Мыши различаются по трем характеристикам — числу кнопок,используемой технологии и типу соединения устройства с системным блоком. Впервоначальной форме в устройстве была одна кнопка. Перебор функцийопределяется перемещением мыши, но выбор функции происходит только при помощикнопки, что позволяет избежать случайного запуска задачи при переборе функцийменю. С помощью одной кнопки можно реализовать только минимальные возможности устройства.Вся работа компьютера в этом случае заключается в определении положения кнопки- нажата она или нет.
Тем не менее, хорошо составленное меню полностью позволяетреализовать управление компьютером. Однако две кнопки увеличивают гибкостьсистемы. Например, одна кнопка может использоваться для запуска функции, авторая для ее отмены. Вне всяких сомнений, три кнопки еще более увеличатгибкость управления. Но, с другой стороны, увеличение кнопок увеличиваетсходство устройства с клавиатурой, возвращая ему недостатки последней.Практически три кнопки являются разумным пределом, потому что они позволяютлежать указательному, среднему, безымянному пальцам на кнопках, в то время какбольшой и мизинец используются для перемещения мыши и удержании ее в ладони.
Большинство моделей снабжаются двумя кнопками, но споявлением манипуляторов со «скролом» (валик прокрутки) двухкнопочные мышипостепенно уходят в тень, так как «скрол» одновременно выполняет сразу двефункции: может использоваться в качестве третьей кнопки, и очень удобен дляпрокрутки документов.
Существуют «мыши» двух видов: шариковые и оптические. Вшариковых манипуляторах используется механический способ передачи направлениядвижения (шарик расположенный внизу манипулятора при перемещении вращает дварасположенных внутри валика). В оптических «мышах» вместо шарика используетсясветодиод.
/>
Манипулятор «мышь» имеет несколько типов подключения: COM, PS/2, USB,ИК (инфракрасный порт).
«Мыши» с типом подключения при помощи COM-порта– одни и первых манипуляторов. В основном снабжались двумя кнопками. На рынкепродержалась довольно долго. PS/2- манипуляторы широкоиспользуются и сейчас, несмотря на бурно развивающиеся другие типы соединений. USB и ИК соединения используется, в основном, для оптическихманипуляторов. В отличие от всех других типов соединений мыши, использующиеинфракрасный порт нуждаются в дополнительном источнике питания. Обычноиспользуются батарейки.
· Джойстик – представляет собой подвижную рукоять(или руль) с несколькими кнопками. Это устройство ввода наиболее распространенов области компьютерных игр. В игровых приставках используются цифровыеджойстики, а в компьютерах — аналоговые. Аналоговый джойстик имеет передцифровым множество преимуществ. Самыми главными являются более широкая точностьуправления и отсутствие необходимости в применении специальной карты ипереходника для подключения к компьютеру.
/> /> />
5.2 Web-камеры.
В настоящее время существует большое количество профессиональных цифровыхсистем видеонаблюдения, решающих разные задачи и соответственно имеющихразличные возможности и цену. Но вполне работоспособную систему можнореализовать и на дешевых Web-камерах с интерфейсом USB. Например, программа в комплекте поставки WebCam фирмы Creative позволяетпревратить компьютер в простейшую охранную систему, начинающую захватизображения при обнаружении каких-либо изменений в кадре. Можно настроитькамеру так, чтобы ПК подавал звуковой сигнал при движении объекта в кадре.Видеоизображение также можно транслировать в сеть Internet.
/>
(Web-камера)
При отсутствии локальнойсети web-камера может подключаться непосредственно к компьютеру, а удаленныйдоступ к ней в режиме входящих/исходящих звонков может осуществляться черезвнешний модем. Подключение web-камеры к компьютеру или модему осуществляетсячерез разъем RS-232 (кабель нуль-модем включен в комплект поставки). Web-камераможет работать с большинством модемов, поддерживающих протокол V90.
Стремительное развитиебеспроводных технологий послужило толчком к созданию целого семействабеспроводных Web-камер. Но последние остаются все еще очень дорогими (почти в10 раз дороже самых дешевых проводных). Многие современные Web-камеры имеют схожие характеристики иотличаются, в основном, только дизайном и комплектацией поставки.
С помощью Web-камеры можно быстро «отсканировать»рисунок или текст, а текст даже впоследствии «распознать» и сохранить валфавитно-цифровом виде. Надо лишь подобрать ровную поверхность, хорошоосветить объект и кликнуть мышкой на соответствующую кнопку в прилагаемой ккамере простой программе. Особенно актуален такой способ «сканирования» дляобъектов большого формата, которые на обычный планшетный сканер положить неудается.
Если есть доступ вИнтернет, то можно использовать стандартные программки типа Windows Messengerили NetMeeting и общаться с собеседником на другом конце света, видя егоизображение (иногда, правда, с большим запаздыванием). Если же скорость связисовсем плохая, то можно автоматически фотографировать собеседников череззаранее заданные промежутки времени, после чего изображение будет автоматическиотсылаться тому, с кем вы общаетесь, и принимать от него. Даже при нашихскоростях связи и более или менее скромном разрешении снимков реально добитьсятого, чтобы ваш собеседник получал не менее 5-10 свежих фотографий в минуту.
Аналогичным образом можноорганизовать видеоконференцию с группой удаленных от вас людей (хотя, возможно,в этом случае понадобится специальное программное обеспечение).
Заключение
Вместе с развитиемвычислительных систем, стремительно развиваются и другие отрасли цифровогомира. На сегодняшний день среди многообразия цифровых устройств можно встретитьнекоторые устройства, которые еще несколько лет назад не имели ни малейшегоотношения к персональным компьютерам.
К таким устройствам можноотнести цифровые фотоаппараты.
/>
Фотографии с такихфотокамер очень легко можно перенести на компьютер, при наличии USB-кабеля.
При помощи компьютераможно загружать различные картинки или понравившиеся мелодии в современныемобильные телефоны.
/>
Свою маленькую домашнююкиностудию несложно сделать, если дома есть компьютер и цифровая видеокамера.
/>
С каждым днем цифровыетехнологии все больше входят в нашу жизнь. Я считаю, что в недалеком будущемразличные цифровые устройства станут неотъемлемой частью обихода каждогочеловека.
Список литературы
· Статьи журналов Hard&Soft за 2001-2003 г.г.
· А.В. Могилев,Н.И. Пак, Е.К. Хеннер. Информатика. М., 2000
· И.П. Норенков,В.А. Трудоношин. Телекоммуникационные технологии. М., 2000
· В.Н. Петров.Информационные системы. С-Пб., 2002
· А.Я. Савельев.Основы информатики. М., 2001