Реферат: Устройства ввода

С О Д Е Р Ж А Н И Е .

1.Введение…………………………………………………...…2

2.Клавиатура……………………………………………………3

специальные клавиши……………………………………5

3.Мышка и другие манипуляторы……………………….……6

4.Принципы ввода информации с бумажных носителей…....8

5. Цифровые фотоаппараты…………………………………….9

6.Дигитайзер……………………………………………………14

7.Саундбластер и видеобластер……………………………….16

8. MIDI-клавиатуры…………………………………………….18

9.Сканеры …………………………………………………….20

оригиналыизображений………………………………...21

механизмдвижения……………………………………...21

ручной…………………………………………………….21

планшетный……………………………………………...22

барабанный……………………………………………....22

проекционный……………………………………..…….22

типы вводимогоизображения…………………………..23

считывание изображения………………………………..24

черно-белые сканеры ………………………………….24

цветные сканеры ……………………………………....25

аппаратныеинтерфейсы сканеров…………………..….28

программныеинтерфейсы и

TWAIN …………….….29

качество изображения……………………………….….30

интеллектуальность сканера………………………..…..30

цветовые искажения сканеров…………………….……30

выборсканера……………………………………………30

10.Использованная литература ……………………….…….31

1. ВВЕДЕНИЕ

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

воевалиогромную популярность 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, охватываетпрактически все сферы человеческой деятельности.

Персональный компьютер включает в себяследующие устройства: про-

цессор,выполняющий управление компьютером, вычисления и т.д.; клавиатуру,позволяющую вводить символьнуюинформацию в компьютер; монитор ( илидисплей ) для изображения текстовой и графической информации; накопители ( или дисководы ) длягибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи информации на гибкиемагнитные диски ( дискеты ); накопительна жестком магнитном диске, предназначенном для чтения и записиинформации на несъемный жесткий магнитный диск ( винчестер ).

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

чатьтекстовой и графической информации; мышь- устройство, облегчаю-

щееввод информации 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 обмен данными с внутренними устройствами компьютера, и порты общегоназначения, к которым могут присоединяться различные дополнительные устройства ( принтер, мышь, сканер и другие ). Порты общегоназначения бывают двух видов: параллельные ( обозначаемые LPT1-LPT4 )асинхронные последовательные ( обозначаемые COM1-COM3 ). Параллельные портывыполняют ввод и вывод с большей скоростью, чем асинхронные последовательные, но требуют большего числа проводов дляобмена данными. К устройствам ввода информации относятся следующие устройства:клавиатура, сканер ( skanner ), графический планшет ( digitizer ), средство речевого ввода, мышь, шар, джойстик ( joystic ), световое перо (light pen ) и т.д.

2. Клавиатура.

Трудно сказать, может ли существовать более важное иуниверсаль-

ноеустройство ввода информации в компьютер, чем клавиатура. Вполне

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

компьютеромпосредством жестов, мимики, графических образов, видеоизображений иречи, клавиатуру потеснят другиесредства ввода информации. Однако сегодня, когда текст и символы как носители ценной информации еще столь важны, клавиатура обязательновходит в конфигурацию поставляемых персональных компьютеров. Компьютер без клавиатуры – этонеполноценный компьютер!

По расположению клавиш настольные клавиатуры делятся на два ос-

новныхтипа, функционально ничуть не уступающиедруг другу. В первом вариантефункциональные клавиши располагаются в двух вертикальных рядах, а отдельных группы клавиш управлениякурсором нет. Всего в такой клавиатуре84 клавиши. Этот стандарт используется вперсоналках типа IBM PC, XT иAT до конца 80-х годов. Поэтомунекоторые считают этот стандарт устаревшим. Однако многие профессионалы все еще предпочитают именно такуюклавиатуру. Между почем, большинствокомпьютеров средней и большой мощности по сей день комплектуются именно такой«устаревшей» клавиатурой.

Второй вариант клавиатуры, которую принято называть усовершенс-

твованной,имеет 101 или 102 клавиши. Клавиатуройтакого типа снабжа-

ютсясегодня почти все настольные персональные компьютеры. Профессионалы не любят эту клавиатуру из-затого, что к функциональным клавишам приходиться далеко тянуться, в самыйверхний ряд клавиш через всю буквенную клавиатуру. Однако количество функциональных клавиш в усовершенствованной клавиатуре не10, а все 12. Да и другие дополнительные удобства и усовершенствования нравятся многимпользователям. Логично

выделеныгруппы клавиш для работы с текстами и управления курсо-

ром,продублированы некоторые специальныеклавиши, позволяющие более эргономичноработать обеими руками. Впрочем какая клавиатура удобнее каждый должен решатьсам. Ведь поменять клавиатуру в настольном компьютере совсем нетрудно.

Другое дело портативный компьютер, в котором клавиатураобычно

являетсявстроенной частью конструкции. Клавиатуры портативных компьютеров в той или иной степени похожи на оба типа клавиатур настольныхкомпьютеров, хотя из-за недостатка места в самих компактных моделях компьютеров типа subnotebook и palmtop конструкторывынуждены идти на сокращения количества и размеров клавиш.

Расположение буквенных клавиш накомпьютерных клавиатурах стан-

дартно.Сегодня повсеместно применяется стандарт QWERTY - по первым шести латинским буквенным клавишам верхнего ряда. Емусоответствует отечественный стандарт ЙЦУКЕН расположения клавиш кириллицы, практически аналогичный расположению клавиш на пишущей машинке.

Стандартизация в размере и расположении клавиш нужна для того, чтобы пользователь на любой клавиатуре мог без переучивания работать "слепым методом ". Слепойдесятипальцевый метод работы является

наиболеепродуктивным, профессиональным и эффективным. Увы, клавиатура из-за низкойпроизводительности пользователя оказывается сегодня самым" узким местом" быстродействующей вычислительной системы.

Работать с клавиатурой очень просто инаглядно. Нажмите клавишу и

в компьютер перенесется код соответствующего символа. Нажатие одной

илинекоторой их определенной комбинации означает посылку в оперативную память одного или двух байтов информации. Чтобы каждому символу клавиатуры поставить всоответствие определенный байт информации, используют специальную таблицукодов ASCII (American Standart Code for Information Interchange) — американский стандарт кодов для обмена информацией, применяемой на большинстве компьютеров. Таблица кодировки определяет взаимноесоответствие изображений символов на экране дисплея с их числовыми кодами.

Заметим, что даже если название клавишна клавиатуре совпадают,

тоих скэн-код все-таки различен, и поэтомув принципе это совершенно

разныеклавиши. Этот факт используется при написании специальных программ, определяющих реакцию процессора на нажатиеопределенной клавиши на клавиатуре.

После нажатия клавиши клавиатура посылаетпроцессору сигнал пре-

рывания и заставляет процессорприостановить свою работу и переклю-

читьсяна программу обработки прерывания клавиатуры. При этом клавиатура в своей собственной специальнойпамяти запоминает, какая клавиша была нажата (обычно в памяти клавиатуры может

хранитьсядо 20 кодов нажатых клавиш, если процессор не успевает отве-

титьна прерывание ). После передачи кода нажатой клавишипроцессору

этаинформация из памяти клавиатуры исчезает.

Кроме нажатия клавиатура отмечает также иотпускание каждой кла-

виши,посылая процессору свой сигнал прерывания с соответствующимкодом. Таким образом компьютер " знает ", держат клавишу или она ужеотпущена. Это свойство используется при переходе на другой регистр. Кроме того,если клавиша нажата дольше определенного времени, обычно около половинысекунды, то клавиатура генерируетповторные коды нажатия этой клавиши.

Ввод символов с клавиатуры осуществляется только в тойточке эк-

рана,где располагается курсор. Курсорпредставляет собой прямоуголь-

никили черту контрастного цвета длинной в один символ.

Специальные клавиши клавиатуры.

Специальные (служебные) клавиши выполняютследующие основные функции:

{ENTER} — ввод команд на выполнение процессором;

{ESC} — отмена какого-либо действия;

{TAB} — перемещение курсора на позицию табуляции;

{INS}- переключение режима вставки символа в положении курсора в режим забоя символа в положении курсора;

{DEL} — удаление символа в положении курсора;

{BACKSPACE} — удаление символа слева от курсора;

{HOME} — перемещение курсора в начало текста;

{END} — перемещение курсора в конец текста;

{PGUP}- перемещение курсора на одну экранную страницу потексту вверх;

{PGDN}- перемещение курсора на одну экранную страницу потексту вниз;

{ALT}и {CTRL} — при одновременном нажатии этих клавиш с какой- либо другой вызывается изменение действия последней;

{SHIFT}

- удержание этой клавиши в нажатом состоянии обеспечивает смену регистра;

{CAPS LOCK}

– фиксация / расфиксация регистразаглавных букв;

3. Мышка и другие манипуляторы.

Хотя клавиатура еще вовсе не утратилазначения для общения поль-

зователяс компьютером, другое устройство ручноговвода информации --

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

измышки слона, можно уверено утверждать, что на современном компьютере работатьбез мышки почти невозможно: вы тут же увязните в графическом интерфейсе Windowsи многих прикладных программ, работающихс окнами, меню, иконками и диалоговыми боксами.

Управлять курсором или маркером на экранес помощью одной клавиа-

турыбывает чудовищно неудобно, медленно ипросто нелепо, когда для

этогоесть специальные устройства-указатели. Мышка и трэкбол, которые

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

мые распространенные сегодня устройства длядистанционного управления графическими изображениями на экране. В принципе, мышка и трэкбол похожи на 1джойстик 0, известный всякому, ктоувлекается компьютерными играми. Набирать какие-либо команды не нужно, достаточно при работе в программе указать мышкой нужную операцию меню или иконку в окне наэкране, а затем щелкнуть кнопкой. Вот ивсе, что требуется, а остальное сделает программа.

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

всехслучаев жизни на мышке достаточно двух кнопок. Делом вкуса явля-

етсятакже цвет и дизайн корпуса мышки. Выбор здесь огромный. Над этим старательноработают дизайнеры множества фирм, так что выбрать тут есть изчего.

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

маямышка, но перевернутая " вверхногами ", точнее - перевернутая

вверхшаром. Если мышку надо возить по столу и, катая шарик, управлять

перемещениеммаркера на экране, то в трэкболе надо просто крутить

пальцамиили ладонью сам шарик в разные стороны.

В портативных компьютерах трэкбол нередковстраивается прямо ря-

домс клавиатурой либо пристегивается с боку или спереди клавиатуры

компьютера.Впрочем, и для настольных компьютероввыпускаются клавиатуры с " встроенным трэкболом ". А в самыхпортативных компьютерах вместо мышки и трэкбола теперь используют крошечныйпойнтер – небольшой цветной штырек, торчащий среди клавиш на клавиатуре, который, словно джойстик, можно нажимать в разные стороны.

А самый последний поиск мышиной моды в портативных компьютерах -в место пойнтераиспользуется клавиша с буквой J. Этоклавиша - или

J-пойнтер- как раз и служит таким джойстиком, воспринимающим нажатия в разные стороны, а окружающие клавишу J другие буквенные клавиши выполняют роль кнопокотсутствующей мышки или трэкбола.

Мышки вообще как правило более удобны, чем трэкболы, но трэкболы

требуютменьше свободного места на рабочем столе. И если стол завален

документами,книгами, чертежами, найти свободное место для мышки порой оказываетсянепросто. Кстати, шарик мышки катать не по голой поверхностистола, а по специальному резиново-пластиковому коврику. Тогда мышка меньшеизнашивается и загрязняется, и указывает значительно точнее, а значит — быстрееработает и меньше утомляет глаза и руки пользователя.

Помимо традиционных мышек, подключенных к компьютеру тоненьким кабелем через последовательный порт или черезспециальный контроллер на плате расширения, некоторыми фирмами выпускаются перспективные беспроводныемышки. Ряд фирм выпускает мышки,передающих информацию с помощью инфракрасных лучей. Есть даже миниатюрныебеспроводные мышки, которые надеваютсяна палец, словно перстень. А швейцарскаяфирма Logitech, признанный мировой лидер в этой области, выпустила мышку, связанную с компьютером по радио. Впрочем, это довольно дорогие устройства,нужны далеко не каждому пользователю.

Самым изысканным эстетическим и техническим требованиямотвечают сегодня мышки и трэкболы фирм Microsoft и Logitech. Фактическим стандартом в мышиной технологии является мышка Microsoft Mouse. Мышки и трэкболы всех остальных фирмориентируются на этот стандарт.

4. Принципы ввода информации с бумажныхносителей.

Ввод графической информации в ЭВМ для АСУпроизводится в три этапа. На первом этапе определяются координаты графическихэлементов, на втором — координатыпреобразуются в цифровой код, на третьем — они записываются в память ЭВМ и передаются для обработки варифметическое устройство ( АУ ).

Определение координат графическихэлементов можно производить ав-

томатическими полуавтоматическим способами. Преобразование координат графических элементов в цифровой код осуществляется несколькимиметодами:

— 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

вЭВМ графической информации определяют требования, предъявляемые к техническим средствам преобразованияинформации для ЭВМ в АСУ.

Устройство ввода графическойинформации ( УВГИ ) - это устройс-

тво,преобразующее графические данные в машинные коды.

Любую графическую информацию можнорассматривать как набор оптическихнеоднородностей, отличающихся по яркостии цвету. Таким образом, любое УВГИрешает следующие задачи:

1. дискретизация изображения на элементы;

2. преобразование оптической информации вэлектрический аналого-

выйсигнал;

3. преобразование аналогового сигнала в цифровойкод.

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, сканирующие и следящиеустройства; к полуавтоматическим - телевизионные, акустические, оптические, электрические иэлектромеханические устройства.

5

. Цифровыефотоаппараты.

Если хорошенько подумать, тоокажется, что привычная нам “пленочно-бумажная” фотография — жутко неудобнаявещь. Бог с ней, с проявкой-печатью, с неудачными кадрами, с горами пыльныхотпечатков в шкафу… Обычная фотография недолговечна: лет десять — и яркийнекогда цветной снимок потеряет всю свою прелесть. Иное дело — компьютерныйфайл. Он не выцветает, не портится. Места много не занимает, альбомов нетребует. Зато из файлов-фотографий можно сделать неплохой “виртуальный альбом”на компакт-диске. Даже с возможностью “слайд-шоу” и закадрового голосовогосопровождения. И смотрится такой “альбом” даже интереснее, чем в свое времяслайды. Помните, какое это было торжественное событие?

Конечно, любую фотографию можно превратить в файл спомощью сканера. Но это существенно усложняет процесс, да и результат поройоказывается разочаровывающим...

А если применить некую хитрость и превратить всканер… сам фотоаппарат? Пусть себе снимает, но только не на пленку, а сразув готовый к переброске в компьютер графический файл.

Так, собственно, и работает цифровой фотоаппарат. Повнешнему виду он не слишком отличается от обычного, да и выпускаются“цифровики” теми же фирмами, что и обычные фотокамеры. Разница — внутри:вместо пленки “цифроник” использует специальный элемент памяти, которыйсохраняет переданную с объектива картинку в виде несжатого (TIFF)или сжатого с некоторой потерей качества файла (JPEG-компрессия). Позднееполучившийся файл передается в компьютер, а затем его можно обработать в любомграфическом редакторе и, если нужно, отпечатать, как обычную фотографию, наспециальном принтере, либо на обычном струйном принтере, снабженномфотокартриджем.

По-настоящемумассовым явлением цифровая фотография покуда не стала, хотя прогресс налицо —появились довольно приличного “домашнего” качества аппараты стоимостью около200 долл. Но основная масса камер хорошего качества все еще топчется назаветном 1000-долларовом рубеже.

Однаков такой ответственной области, как фотография, было бы странно опираться толькона цену. Какие же параметры характеризуют сегодняшний цифровой фотоаппарат?

Разрешающая способность матрицы.По качеству изображения ипо удобству “цифровикам” пока еще далеко до простых, аналоговых аппаратов.Разрешение, обеспечиваемое цифровой камерой низшего класса — всего лишь640х480 точек, что позволяет сделать “отпечаток” фотографического качествавеличиной чуть больше спичечного коробка. При дальнейшем увеличенииизображение “зернится” и для печати уже непригодно. Но зато фотографии с такимразрешением вполне пригодны для размещения на WWW-страницах Internetи для просмотра на экране.

1280х960 — вот та величина, с которой и начинаетсясобственно цифровая фотография. Снимок такого разрешения может “выдать” вамфотографию, по качеству практически не отличающуюся от обычного отпечаткаразмером около 20х15 см. Для домашнего фотоальбома и для газетной публикациивполне достаточно.

1800х1280 — это разрешение самых последних моделейфотокамер. Его уже вполне хватает на то, чтобы получить отпечаток фотографическогокачества размером до обычного машинописного листа (формат А4).

С разрешающей способностьюматрицы крепко связан и другой показатель — число пикселей (точечныхэлементов изображения) на матрице. Именно его чаще всего указывают в качествеглавной характеризующей камеру величины. Число пикселей — это результатумножения двух составляющих разрешения (например, 1024х768 даст нам суммарнуювеличину примерно в 800 000 пикселей). Самые популярные и дорогие камерысегодня снабжены “мегапиксельными” матрицами (т.е. матрицами, способнымисохранять свыше миллиона пикселей). Самые совершенные из камер стоимостью до1000 долл. содержат матрицу объемом до 2,5 млн. пикселей, что соответствует 4laктичecкoмyразрешению 1800х1280 точек! Таких камер сегодня не так уж много — и в первуюочередь стоит выделить таких чемпионов 1999 г., как NikonCoolpix950 и OlympusC2500L(цена этих камер в Россиисоставляет около 1000 долл.).

Конечно, сегодня существуют камеры с матрицей больше5 млн. пикселей, однако такие аппараты относятся уже к классу профессиональныхустройств и стоят 5—10 тыс. долл.

Вид и емкость носителя.Носителем информации вцифровой камере служат особые карты памяти — точнее, “флэш-памяти”. С памятьюэтого типа мы уже встречались — именно на ней построены, скажем, BIOSмодема или видеокарты. Вспомним ее основные свойства: данные из флэш-памяти неисчезают при отключении питания, они могут быть стерты или записаны толькоспециальным электрическим импульсом. Именно поэтому “заполненные”изображениями карты можно хранить отдельно от цифрового фотоаппарата. Недорогиеаппараты первого поколения были оснащены исключительно встроенной флэш-памятьюобъемом от 1 до 4 Мбайт. Причем — без возможности применения сменныхносителей: отснял — и беги к компьютеру!

Сегодняпрактически все цифровые камеры комплектуются сменными картами флэш-памятиобъемом от 8 до 64 Мбайт. Самые популярные типы карт флэш-памяти — CompactFlash(Kodak, Nikon) и SmartMedia(на них работают камеры Olympus,AGFA, Fuji). Карты первого типа — самые популярные инедорогие, к тому же обладающие наибольшей емкостью (до 64 Мбайт).

Такиеаппараты удобны для тех, кто хочет отправиться со своим аппаратом в длительнуюпоездку — в этом случае ему надо будет время от времени менять “заполненные”карты на новые — точно так же, как катушки с пленкой. А по возвращении “перекачать”снятое из всех карт сразу… Правда, стоимость карты флэш-памяти пока что серьезно превышает стоимостьобычной фотопленки — 64 Мбайтовая карта CompactFlashили 32-Мбаитовая карта SmartMediaобойдется вам в 200—250 долл., а вмещает она те же 32 кадра (правда, в высокомразрешении, которое нужно далеко не всем и не всегда). Памятуя обвальноепадение цен на оперативную память, можно спрогнозировать, что та же участьожидает и флэш-карты. Но для того чтобы компьютерная фотография серьезнопотеснила обычные “мыльницы” на массовом рынке, цены на носители должны упастьне меньше, чем в 10 раз!

Удивительный, просто гениальный “финт ушами” сделалафирма SONY: в цифровых камерах SonyMavicaвместо дорогой флэш-памятив качестве носителей используются… обычные трехдюймовые дискеты размером1,44 Мбайта, которые можно приобрести в любом уголке мира по копеечной цене.Так что теперь можно брать с собой на курорт пачку дискет — и снимать, снимать,снимать! Заодно решается и проблема переноса информации в компьютер: если длявсех других аппаратов необходимы специальные кабели, переходники и программноеобеспечение, то пользователи SonyMavicaспокойно обойдутся без всейэтой “шелухи”. Единственное, что мешает этому великолепному аппарату, —невысокое разрешение (1024х768 или 640х480 точек). Это, впрочем, вполнепонятно — при работе с большим разрешением емкости дискеты хватит разве что на8—10 снимков. Именно потому в последних моделях MavicaSony,скрепя сердце, вынуждена была отказаться от столь выгодной в рекламномотношении технологии. Однако старые модели камер Mavicaдо сих пор наиболее популярнысреди “домашних” моделей среднего класса.

К тому же камеры Sonyза счет того же встроенногодисковода весят в два раза больше, чем камеры других фирм, и долго таскать нашее этот 600-граммовый аппарат не слишком удобно.

Метод передачи данных на компьютер.После того как вы отснялинужное вам количество снимков, их необходимо “перебросить” в компьютер. Нокак? Самый удобный способ — подключить фотокамеру к компьютеру через LPTили USB-порт.Особенно ценна последняя возможность — если контроллеры SCSIвдомашних компьютерах — явление нечастое, то портом USBоборудована любаяматеринская плата, выпущенная в течение последнего года. USB-выходом, вчастности, оснащены камеры KodakDC-260.

Существуети другой вариант — подключить к компьютеру сами карты памяти. Правда, для этоговам потребуется специальный адаптер стоимостью около 70—100 долл. Пожалуй, всамом выгодном положении находятся владельцы камер, использующих память стандартаSmartMedia: для таких карт разработан специальный адаптер FlashPath,имитирующий… обычную дискету! Читать карты, установленные в такой адаптер,можно с помощью самого обычного дисковода.

Число кадров, помещающихся вфотоаппарате,можно изменять, варьируя степень сжатия фотографий. Хотите, чтобы все вашиснимки были как можно качественнее — ваша 4-мегабайтная карта может вместить,скажем, 20—40 стандартных “кадров”. А сделаете качество чуть-чуть похуже(причем разницы своим нечувствительным оком вы в итоге даже не заметите) — ивот уже число кадров возросло до 60—80 и даже 100 — правда, “смотрябельность”сжатых до такой степени снимков приближается к нулю...

Тип объектива— третий параметр. Не будудолго рассказывать о параметрах оптики и особенностях фок

еще рефераты

Еще работы по компьютерам и переферийным устройствам

Реферат по компьютерам и переферийным устройствам

Эмуляторы устройства CD-ROM

29 Августа 2013

Реферат по компьютерам и переферийным устройствам

Кластерные системы

29 Августа 2013

Реферат по компьютерам и переферийным устройствам

Информационные технологии

29 Августа 2013

Реферат по компьютерам и переферийным устройствам

Внешние устройства персонального компьютера

29 Августа 2013