Реферат: Устройства ввода информации

— 1 -

2В 0 2В 0 2Е 0 2Д 0 2Е 0 2Н 0 2И 0 2Е

Выпуск компьютеров IBM PC был начат в 1981году, и они быстро за-

воевали огромнуюпопулярность у пользователей. IBM PC и совместимые с

ними компьютерысоставляют теперь большую часть парка профессиональных

ПЭВМ в мире. В настоящее время программное обеспечение,разработанное

для IBM PC, охватывает практически все сферы человеческойдеятельнос-

ти.

Персональный компьютер включает в себяследующие устройства: про-

цессор,выполняющий управление компьютером, вычисления и т.д.; клавиа-

туру,позволяющую вводить символьнуюинформацию в компьютер; монитор

( или дисплей )для изображения текстовой и графической информации;

накопители ( илидисководы ) для гибких магнитных дисков, используемые

для чтения изаписи информации на гибкие магнитные диски ( дискеты );

накопительна жестком магнитном диске, предназначенном для чтения и

записи информациина несъемный жесткий магнитный диск ( винчестер ).

Кроме того к компьютеру могут подключаться принтер- для вывод на пе-

чать текстовой играфической информации; мышь — устройство, облегчаю-

щее вводинформации в компьютер, и другие манипулирующие устройства.

Процессор персонального компьютера содержит порты ввода-вывода,

через которые процессор обменивается данными с внешними устройствами

ввода-вывода.Имеются специальные порты, через которыепроисходит об-

мен данными свнутренними устройствами компьютера, и порты общего наз-

начения, ккоторым могут присоединяться различные дополнительные уст-

ройства (принтер, мышь, сканер и другие ). Порты общего назначения

бывают двухвидов: параллельные ( обозначаемые LPT1-LPT4 ) асинхронные

последовательные( обозначаемые COM1-COM3 ). Параллельные порты выпол-

няют ввод и выводс большей скоростью, чем асинхронныепоследователь-

ные, но требуютбольшего числа проводов для обмена данными. К устройс-

твам вводаинформации относятся следующие устройства: клавиатура, ска-

нер ( skanner), графический планшет ( digitizer ),средство речевого

ввода, мышь, шар, джойстик ( joystic ), световое перо (light pen ) и

т.д.

— 2 -

2К 0 2Л 0 2А 0 2В 0 2И 0 2А 0 2Т 0 2У 0 2Р 0 2А

Трудно сказать, может ли существовать более важное иуниверсаль-

ное устройствоввода информации в компьютер, чем клавиатура. Вполне

возможно, в скором будущем, когда человек будет общаться со своим

компьютеромпосредством жестов, мимики, графических образов, видеои-

зображений иречи, клавиатуру потеснят другиесредства ввода информа-

ции. Однакосегодня, когда текст и символы какносители ценной инфор-

мации еще столь важны, клавиатура обязательновходит в конфигурацию

поставляемыхперсональных компьютеров. Компьютер безклавиатуры — это

неполноценныйкомпьютер!

По расположению клавиш настольные клавиатуры делятся на два ос-

новных типа, функционально ничуть не уступающие другдругу. В первом

вариантефункциональные клавиши располагаются в двух вертикальных ря-

дах, а отдельныхгруппы клавиш управления курсором нет. Всего в такой

клавиатуре 84клавиши. Этот стандарт используется вперсоналках типа

IBM PC, XT иAT до конца 80-х годов. Поэтомунекоторые считают этот

стандартустаревшим. Однако многие профессионалывсе еще предпочитают

именно такуюклавиатуру. Между почем, большинствокомпьютеров средней

и большоймощности по сей день комплектуются именно такой «устаревшей»

клавиатурой.

Второй вариант клавиатуры, которую принято называть усовершенс-

твованной, имеет101 или 102 клавиши. Клавиатурой такоготипа снабжа-

ются сегодняпочти все настольные персональные компьютеры. Профессио-

налы не любят этуклавиатуру из-за того, что к функциональным клавишам

приходитьсядалеко тянуться, в самый верхний ряд клавиш через всю бук-

веннуюклавиатуру. Однако количество функциональных клавиш в усовер-

шенствованнойклавиатуре не 10, а все 12. Да и другие дополнительные

удобства и усовершенствования нравятся многимпользователям. Логично

выделены группыклавиш для работы с текстами и управления курсо-

ром,продублированы некоторые специальныеклавиши, позволяющие более

эргономично работатьобеими руками. Впрочем какая клавиатура удобнее -

каждый долженрешать сам. Ведь поменять клавиатуру в настольном компь-

ютере совсемнетрудно.

— 3 -

Другое дело портативный компьютер, в котором клавиатураобычно

являетсявстроенной частью конструкции. Клавиатуры портативных компь-

ютеров в той или иной степени похожи на оба типаклавиатур настольных

компьютеров, хотяиз-за недостатка места в самих компактных моделях

компьютеров типа subnotebook и palmtop конструкторывынуждены идти на

сокращенияколичества и размеров клавиш.

Расположение буквенных клавиш накомпьютерных клавиатурах стан-

дартно. Сегодняповсеместно применяется стандарт QWERTY - по первым

шести латинским буквенным клавишам верхнего ряда. Емусоответствует

отечественныйстандарт ЙЦУКЕН расположения клавиш кириллицы, практи-

чески аналогичныйрасположению клавиш на пишущей машинке.

Стандартизация в размере и расположении клавиш нужна для то-

го, чтобы пользователь на любой клавиатуре мог безпереучивания рабо-

тать "слепым методом ". Слепойдесятипальцевый метод работы является

наиболеепродуктивным, профессиональным и эффективным. Увы, клавиатура

из-за низкойпроизводительности пользователя оказывается сегодня самым

" узкимместом " быстродействующей вычислительной системы.

Работать с клавиатурой очень просто инаглядно. Нажмите клавишу и

в компьютер перенесется код соответствующего символа. Нажатие одной

или некоторой ихопределенной комбинации означает посылку в оператив-

ную память одного или двух байтов информации. Чтобы каждому символу

клавиатурыпоставить в соответствие определенный байт информации, ис-

пользуютспециальную таблицу кодов ASCII (American Standart Code for

InformationInterchange ) — американский стандарт кодов для обмена ин-

формацией,применяемой на большинствекомпьютеров. Таблица кодировки

определяетвзаимное соответствие изображений символов на экране дисп-

лея с ихчисловыми кодами.

Заметим, что даже если название клавишна клавиатуре совпадают,

то их скэн-кодвсе-таки различен, и поэтому в принципеэто совершенно

разные клавиши.Этот факт используется при написании специальных прог-

рамм, определяющих реакцию процессора на нажатиеопределенной клавиши

на клавиатуре.

После нажатия клавиши клавиатура посылаетпроцессору сигнал пре-

рывания и заставляет процессорприостановить свою работу и переклю-

читься напрограмму обработки прерывания клавиатуры.

— 4 -

При этом клавиатура в своей собственной специальной памяти запо-

минает,какая клавиша была нажата ( обычно в памяти клавиатурыможет

храниться до 20кодов нажатых клавиш, если процессор не успевает отве-

тить на прерывание ). После передачи кода нажатой клавиши процессору

эта информация изпамяти клавиатуры исчезает.

Кроме нажатия клавиатура отмечает также иотпускание каждой кла-

виши,посылая процессору свой сигнал прерывания с соответствующим ко-

дом. Такимобразом компьютер " знает ", держат клавишу или она уже от-

пущена. Этосвойство используется при переходе на другой регистр. Кро-

ме того, есликлавиша нажата дольше определенного времени, обычно око-

ло половинысекунды, то клавиатура генерируетповторные коды нажатия

этой клавиши.

Ввод символов с клавиатуры осуществляется только в тойточке эк-

рана, гдерасполагается курсор. Курсорпредставляет собой прямоуголь-

ник или чертуконтрастного цвета длинной в один символ.

1Специальные клавишиклавиатуры.

Специальные (служебные) клавиши выполняютследующие основные функции:

{ENTER} — ввод команд на выполнениепроцессором;

{ESC} — отмена какого-либо действия;

{TAB} — перемещение курсора на позициютабуляции;

{INS} - переключение режима вставки символа в положении курсора в

ражим забоясимвола в положении курсора;

{DEL} — удаление символа в положении курсора;

{BACKSPACE} — удаление символа слева откурсора;

{HOME} — перемещение курсора в начало текста;

{END} — перемещение курсора в конец текста;

{PGUP} - перемещение курсора на одну экранную страницу по тексту

вверх;

{PGDN} - перемещение курсора на одну экранную страницу по тексту

вниз;

{ALT} и {CTRL} — при одновременном нажатии этих клавиш с какой-либо

другой вызываетсяизменение действия последней;

{SHIFT} - удержание этой клавиши в нажатом состоянии обеспечивает

смену регистра;

{CAPS LOCK} — фиксация/расфиксация регистразаглавных букв;

— 5 -

2М 0 2Ы 0 2Ш 0 2К А 0 2И 0 2Д 0 2Р 0 2У 0 2Г 0 2И 0 2Е 0 2М 0 2А 0 2Н 0 2И 0 2П 0 2У 0 2Л 0 2Я 0 2Т 0 2О 0 2Р 0 2Ы

Хотя клавиатура еще вовсе не утратилазначения для общения поль-

зователя скомпьютером, другое устройство ручноговвода информации --

мышка — становится все более весомой и важной. Но даже рискуя сделать

из мышки слона,можно уверено утверждать, что на современном компьюте-

ре работать безмышки почти невозможно: вы тут же увязните в графичес-

ком интерфейсеWindows и многих прикладных программ, работающих с ок-

нами, меню,иконками и диалоговыми боксами.

Управлять курсором или маркером на экранес помощью одной клавиа-

туры бываетчудовищно неудобно, медленно и простонелепо, когда для

этого естьспециальные устройства-указатели. 1Мышка и трэкбол 0, которые

" по-умному" принято называть координатными манипуляторами,- это са-

мые распространенные сегодня устройства длядистанционного управления

графическимиизображениями на экране. В принципе,мышка и трэкбол по-

хожи на 1джойстик 0, известный всякому, ктоувлекается компьютерными иг-

рами. Набиратькакие-либо команды не нужно, достаточнопри работе в

программе указатьмышкой нужную операцию меню или иконку в окне на эк-

ране, а затемщелкнуть кнопкой. Вот и все, чтотребуется, а остальное

сделаетпрограмма.

Мышки бывают с двумя и тремякнопками. Вообще-то практически для

всех случаевжизни на мышке достаточно двух кнопок. Делом вкуса явля-

ется также цвет идизайн корпуса мышки. Выбор здесь огромный. Над этим

старательноработают дизайнеры множества фирм, так что выбрать тут

есть из чего.

Трэкбол мало чем отличается от мышки. В сущности — это та же са-

мая мышка, но перевернутая " вверх ногами ", точнее - перевернутая

вверх шаром. Еслимышку надо возить по столу и, катая шарик, управлять

перемещениеммаркера на экране, то в трэкболе надо просто крутить

пальцами илиладонью сам шарик в разные стороны.

В портативных компьютерах трэкбол нередковстраивается прямо ря-

дом с клавиатурой либо пристегивается с боку илиспереди клавиатуры

компьютера.Впрочем, и для настольных компьютероввыпускаются клавиа-

туры с " встроенным трэкболом ". А в самых портативных компьютерах

вместо мышки итрэкбола теперь используют крошечный пойнтер — небольшой

цветнойштырек, торчащий среди клавиш наклавиатуре, который, словно

джойстик, можнонажимать в разные стороны.

— 6 -

А самый последний поиск мышиной моды в портативных компьютерах -

в место пойнтераиспользуется клавиша с буквой J. Этоклавиша - или

J-пойнтер — какраз и служит таким джойстиком, воспринимающим нажатия

в разные стороны, а окружающие клавишу J другие буквенныеклавиши вы-

полняют ролькнопок отсутствующей мышки или трэкбола.

Мышки вообще как правило болееудобны, чем трэкболы, но трэкболы

требуют меньшесвободного места на рабочем столе. Иесли стол завален

документами,книгами, чертежами, найти свободное место для мышки порой

оказываетсянепросто. Кстати, шарик мышки катать не по голой поверх-

ности стола, а поспециальному резиново-пластиковому коврику. Тогда

мышка меньшеизнашивается и загрязняется, и указывает значительно точ-

нее, а значит — быстрее работает и меньше утомляет глаза и руки поль-

зователя.

Помимо традиционных мышек, подключенных к компьютеру тоненьким

кабелемчерез последовательный порт или через специальный контроллер

на плате расширения, некоторыми фирмами выпускаются перспективные

беспроводныемышки. Ряд фирм выпускает мышки,передающих информацию с

помощьюинфракрасных лучей. Есть даже миниатюрные беспроводные мышки,

которыенадеваются на палец, словно перстень. Ашвейцарская фирма Lo-

gitech,признанный мировой лидер в этой области, выпустила мышку, свя-

занную скомпьютером по радио. Впрочем, этодовольно дорогие устройс-

тва, нужны далеконе каждому пользователю.

Самым изысканным эстетическим и техническим требованиямотвечают

сегодня мышки итрэкболы фирм Microsoft и Logitech. Фактическим стан-

дартом в мышиной технологии является мышка Microsoft Mouse. Мышки и

трэкболы всехостальных фирм ориентируются на этот стандарт.

— 7 -

2ПРИНЦИПЫ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ СБУМАЖНЫХ НОСИТЕЛЕЙ

Ввод графической информации в ЭВМ для АСУпроизводится в три эта-

па. На первомэтапе определяются координаты графических элементов, на

втором — координаты преобразуются в цифровой код, на третьем — они за-

писываются в память ЭВМ и передаются для обработки варифметическое

устройство ( АУ).

Определение координат графическихэлементов можно производить ав-

томатическим иполуавтоматическим способами. Преобразование координат

графическихэлементов в цифровой код осуществляетсянесколькими мето-

дами:

— в память ЭВМ записываются значения текущих координат всех эле-

ментов;

— графическая информация представляется ваналитическом виде;

— исходные данные описываются наспециальном графическом языке.

Все перечисленные методы и способыпреобразования и представления

в ЭВМ графическойинформации определяют требования, предъявляемые к

техническимсредствам преобразования информации для ЭВМ в АСУ.

1Устройство ввода графическойинформации 0 ( УВГИ ) - это устройс-

тво,преобразующее графические данные в машинные коды.

Любую графическую информацию можнорассматривать как набор опти-

ческихнеоднородностей, отличающихся по яркостии цвету. Таким обра-

зом, любое УВГИрешает следующие задачи:

1. дискретизация изображения на элементы;

2. преобразование оптической информации вэлектрический аналого-

вый сигнал;

3. преобразование аналогового сигнала вцифровой код.

Количество дискретных элементов определяется заданной точностью

представленияграфической информации. Объемом информации о графическом

изображенииопределяется быстродействие УВГИ.

По методам дискретизации различают УВГИавтоматического и полуав-

томатическоготипов. К автоматическим УВГИ относятся матричные, скани-

рующие и следящиеустройства; к полуавтоматическим - телевизионные,

акустические,оптические, электрические и электромеханические устройс-

тва.

— 8 -

2С К А Н Е Р

Вводить изображение в компьютер можноразными способами, например

используявидеокамеру или цифровую фотокамеру. Ещеодним устройством

ввода графическойинформации в компьютер является оптическое сканирую-

щее устройство,которое обычно называют сканером. Сканер позволяет оп-

тическим путем вводить черно-белую или цветнуюпечатную графическую

информацию слиста бумаги. Отсконировав рисунок исохранив его в виде

файла на диске, можно затем вставить его изображение в любое место в

документе спомощью программы текстового процессора или специальной

издательскойпрограммы электронной верстки, можно обработать это изоб-

ражение впрограмме графического редактора или отослать изображение

через факс-модемна телефакс, находящейся на другом конце света.

Сканер — это глаза компьютера. Первоначально они создавались

именно для вводаграфических образов, рисунков, фотоснимков, черте-

жей, схем,графиков, диаграмм. Однако, помимо ввода графики, в настоя-

щее время они все шире используются в довольносложных интеллектуаль-

ных системах OCDили Optical Character Recognition, то есть оптическо-

го распознания символов. Эти " умные " системы позволяют вводить в

компьютер ичитать текст.

Сперва текст вводится в компьютер с бумагикак графичес-

кое изображение.Затем компьютерная программа обрабатывает это изобра-

жение по сложнымалгоритмам и превращает в обычный текстовый файл,

состоящий изсимволов ASCII. А это значит, что тексткниги или газет-

ной статьи можнобыстро вводить в компьютер, вовсе не пользуясь клави-

атурой!

А если система распознавания OCRсоединяется еще и с программой

перевода, в компьютер можно вводить страницы текста на иностранном

языке и почтимгновенно получать готовый перевод. Конечно литературные

качестваэлектронного перевода обычно не слишком высокие, в науч-

но-техническихтекстах литературные достоинства - не самое главное,

зато готовый перевод формально достаточно точен и его можно получить

фантастическибыстро.

Сканеры бывают различных конструкций.

— 9 -

2Ручной сканер 1. 0 Это самый простой и дешевый сканер. Ручной ска-

нер, словномышка, соединяется кабелем с компьютером. При прокатывании

сканера постранице книги или журнала, необходимоеизображение считы-

вается и вцифровом коде вводиться в память компьютера. В ручном ска-

нере роль приводасчитывающего механизма выполняет рука. Понятно, что

равномерность перемещения сканера существенно сказываетсяна качестве

вводимого вкомпьютер изображения. Ширинавводимого изображения для

ручныхсканеров обычно не превышает 4 дюймов ( 10 см ). Современные

ручные сканерымогут обеспечивать автоматическую " склейку " изображе-

ния, то естьформируют целое изображение из отдельно вводимых его час-

тей. К основнымдостоинствам этих сканеров относятся небольшие габа-

ритныеразмеры и сравнительно низкая цена, однако добиться высокого

качестваизображения с их помощью очень трубно, поэтому ручные сканеры

можноиспользовать для ограниченного кругазадач. Кроме того они со-

вершенно лишены" интеллектуальности ", свойственной другим типам ска-

неров.

2Планшетный сканер. 0 Это наиболее распространенный тип сканеров.

Первоначально он использовался для сканированиянепрозрачных оригина-

лов. Почти всемодули имеют съемную крышку, что позволяетсканировать

" толстые" оригиналы ( журналы, книги ).Дополнительно некоторые мо-

дели могутоснащаться механизмом подачи отдельных листов, что удобно

при работе спрограммами распознавания текстов — OCR ( Optical Charac-

ters Recognition). В последние время многие фирмы-лидеры в производс-

тве плоскостных сканеров стали дополнительно предлагать 1 слайд-модуль

( длясканирования прозрачных оригиналов ). Слайд-модуль имеет свой,

расположенныйсверху, источник света. Такойслайд-модуль устанавлива-

ется наплоскостной сканер вместо простой крышки и превращает сканер в

универсальный (плоскостной сканер с установленным слайд-модулем ).

2Барабанный сканер. 0 Основноеего отличие состоит в том, что ориги-

налзакрепляется на прозрачномбарабане, который вращается с большой

скоростью.Считывающий элемент располагается максимально близко от

оригинала.Данная конструкция обеспечиваетнаибольшее качество скани-

рования. Обычно вбарабанные сканеры устанавливают три фотоумножителя,

и сканированиеосуществляется за один проход. " Младшие " модели у не-

которых фирм сцелью удешевления используют вместо фотоумножителя фо-

тодиод в качестве считывающего элемента. Барабанные сканеры способны

сканировать любыетипы оригиналов.

— 10 -

В отличие от плоскостных сканеров сослайд-модулем, барабанные могут

сканироватьнепрозрачные и прозрачные оригиналы одновременно.

2Проекционный сканер. 0 Этоттип сканеров применяется для сканирова-

ния с высокимразрешением и качеством слайдов небольшого формата ( как

правило, размеромне более 4 x 5 дюймов ). Существует две модификации:

с горизонтальными вертикальным расположением оптической оси считыва-

ния. Наиболеепопулярным в России, как, впрочем, и на Западе, является

вертикальныйпроекционный сканер.

Типов оригиналов бывает всего два. Это прозрачныенегативные и

позитивныеслайды, которые сканируют в проходящемсвете. Непрозрачные

оригиналыпредставляют собой либо аналоговые изображения — фотографии,

либо дискретные — иллюстрации из печатных изданий ( в полиграфии полу-

тоновая печать осуществляется с помощью растровых точек различного

цвета и размера).

2Считывание изображения. 0 Механизмы считывания изображения базиру-

ются или нафотоумножителе, или на ПЗС. Фотоумножитель проще всего

сравнить срадиолампой-фотосенсором, у которой имеются пластины катода

и анода и котораяконвертирует свет в электрический сигнал. Считывае-

мая информация подается на фотоумножитель точказа точкой с помощью

засвечивающеголуча. ПЗС — относительно дешевый полу проводниковый

элемент довольномалого размера. ПЗС так же как и умножитель конверти-

руетсветовую энергию в электрический сигнал. Набор элементарных

ПЗС-элементоврасполагают последовательно в линию, получая линейку для

считывания сразуцелой строки, естественно иосвещается сразу целая

строкаоригинала. Цветное изображение такимисканерами считывается за

три прохода ( спомощью RGB-светофильтра ). Многиесканеры имеют три

параллельныелинейки ПЗС, тогда сканирование цветных оригиналов осу-

ществляется заодин проход, так как каждая линейкасчитывает один из

трех базовых цветов. Потенциально ПЗС-сканеры болеебыстродейственны

чем барабанныесканеры на фотоумножителях.

— 11 -

2Качество изображения. 0 Сканеры различаются по многим параметрам -

технологиясчитывания изорбражения, типу механизма и некоторым другим.

Существуютпараметры сканирующего устройства, влияющие на качество

изображения.К таким параметрам относится оптическаяразрешающая спо-

собность, числопередаваемых полутонов и цветов, диапазон оптических

плотностей,интеллектуальность сканера, световыеискажения, точность

фукосировки (резкость ).

2Интеллектуальность сканера. 0Под интеллектуальностью обычно подра-

зумеваетсяспособность сканера с помощью заложенных в нем аппаратным и

поставляемыхс ним программных средств автоматически настраиваться и

минимизироватьпотери качества. Наиболее ценятсясканеры, обладающие

способностьюавтокалибровки, т.е. настройки на денамический диапазон

плотностейоригинала, а также компенсации цветовыхискажений. Допус-

тим, мы имеем ПЗС-сканер, восприни

еще рефераты

Еще работы по компьютерам и переферийным устройствам

Реферат по компьютерам и переферийным устройствам

Разработка вычислительного устройства

29 Августа 2013

Реферат по компьютерам и переферийным устройствам

Сопряжение спектрометра с персональным компьютером

29 Августа 2013

Реферат по компьютерам и переферийным устройствам

Микропроцессоры

29 Августа 2013

Реферат по компьютерам и переферийным устройствам

Устройство ввода и отображения информации на базе БИС КР580ВВ79

29 Августа 2013